1、单元质检十三热学(时间:45分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)1.如图是乙醇喷雾消毒液和免洗洗手液(如图所示),两者的主要成分都是酒精,则下列说法正确的是()A.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,这是由于酒精分子做布朗运动的结果B.在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡的酒味,与分子运动无关C.使用免洗洗手液洗手后,手部很快就干爽了,是由于液体蒸发的缘故D.使用免洗洗手液洗手后,洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中,内能不变2.(2020山东威海二模)如图所示为一透明的正方体物块,下列说法正确
2、的是()A.由于该物块有规则形状,所以它一定为晶体B.由于该物块透明,所以它一定为晶体C.若该物块为绝缘体,则它一定为非晶体D.若将该物块加热到某一温度才开始熔化,且熔化的过程中温度保持不变,则它一定为晶体3.(2020山东德州一模)如图所示,内壁光滑的固定汽缸水平放置,其右端由于有挡板,厚度不计的活塞不能离开汽缸,汽缸内封闭着一定质量的理想气体,活塞距汽缸右端的距离为0.2 m。现对封闭气体加热,活塞缓慢移动,一段时间后停止加热,此时封闭气体的压强变为2105 Pa。已知活塞的横截面积为0.04 m2,外部大气压强为1105 Pa,加热过程中封闭气体吸收的热量为2 000 J,则封闭气体的内
3、能变化量为()A.400 JB.1 200 JC.2 000 JD.2 800 J4.(2020山东潍坊二模)蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时,外部携带一装有氧气的汽缸,汽缸导热良好,活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。已知海水温度随深度增加而降低,则深潜器下潜过程中,下列说法正确的是()A.每个氧气分子的动能均减小B.氧气放出的热量等于其内能的减少量C.氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加D.氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大5.(2020山东高三月考)如图是医务人员为患者输液的示意图,在输液的过程中,下列说法正确的是()A.A瓶与B瓶中的药液一起用完B.B瓶中的药液先用完C.随着液面下降
4、,A瓶内C处气体压强逐渐增大D.随着液面下降,A瓶内C处气体压强保持不变二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)6.(2020山东泰安期中)如图所示,a、b是航天员王亚平在“天宫一号”空间实验室做水球实验时水球中形成的气泡,a、b两气泡温度相同且a的体积大,气泡内的气体视为理想气体,则下列说法正确的是()A.水球呈球形是由于表面张力作用的结果B.此时水球内的水分子之间只有引力C.a内气体的分子平均动能比b的大D.在水球表面滴一小滴红墨水若水球未破,最后水球将呈红色7.(2020山东日
5、照二模)如图所示,在p-V图像中,直线ab表示一定质量的理想气体由状态a变化到状态b的过程()A.气体一直对外界做功B.气体的温度先升高后降低C.气体的内能一直增加D.气体先向外界放出热量,后从外界吸收热量8.(2020山东济宁二模)如图所示,用横截面积为S=10 cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热良好的汽缸内,汽缸平放到光滑的水平面上。劲度系数为k=1 000 N/m的轻质弹簧左端与活塞连接,右端固定在竖直墙上。不考虑活塞和汽缸之间的摩擦,系统处于静止状态,此时弹簧处于自然长度,活塞距离汽缸底部的距离为L0=18 cm。现用水平力F向右缓慢推动汽缸,当弹簧被压缩x=5 cm后再次静止
6、(已知大气压强为p0=1.0105 Pa,外界温度保持不变),在此过程中,下列说法正确的是()A.气体对外界放热B.气体分子的平均动能变大C.再次静止时力F的大小为50 ND.汽缸向右移动的距离为11 cm三、实验题(本题共2小题,共20分)9.(8分)(2020湖南衡阳二模)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中,某同学按如下操作:A.在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液,测出其体积;B.在装有水、水面撒有适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液,待薄膜形状稳定;C.将玻璃板放在浅盘上,将油膜形状描绘在玻璃板上;D.将玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸体积和面积计算出油酸分子
7、的直径。其中操作不合理的步骤是;实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精溶液的作用是;A.可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓B.有助于测量一滴油酸的体积C.对油酸溶液起到稀释作用D.有助于油酸的颜色更透明便于识别已知油酸酒精溶液中油酸体积占比例为k,n滴油酸溶液体积为V,一滴油酸溶液形成油膜的面积为S,则油酸分子的直径为。10.(12分)某同学设计了一种测温装置,其结构如图甲所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出,设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。该同学在某大气压下提供不同的环境温度
8、对B管进行温度刻度,测量获得的数据及B管上的温度刻度如下表所示:环境温度t/-270275481100汞柱高x/cm25.820.4159.64.20.4温度刻度t/-270275481100该同学将上表中环境温度t()和汞柱高x(cm)的数据输入图形计算器,绘制出x-T图像,如图乙所示。(1)请根据图像提供的信息写出汞柱高度x随环境热力学温度T变化的函数关系式;(2)根据图像和测温装置推断出实验时的大气压强值p0=cmHg;(3)由于大气压要随季节和天气的变化,所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差,若有一次测量时大气压p0比上述大气压p0低了1 cmHg,那么此次测出的温度测量值
9、与其实际的真实值相比是(选填“偏大”或“偏小”)。四、计算题(本题共2小题,共32分)11.(14分)如图所示,两个大小、形状都相同的汽缸开口相对固定于水平地面上,汽缸A绝热,装有能加热气体的电阻丝,汽缸B导热性良好,两个完全相同的厚度不计的绝热活塞用轻杆相连,分别置于两个汽缸中,每个汽缸与活塞间均封有一定质量的理想气体,活塞与汽缸间无摩擦且不漏气,最初两汽缸内气体体积均为V0,温度均为T0。现对汽缸A中气体加热,使其体积缓慢增大为原来的1.2倍,环境温度保持T0不变。(1)求汽缸A中气体的温度;(2)若汽缸A中电热丝释放的热量为Q,活塞对外做功为W,比较Q与W的大小并说明原因。12.(18分
10、)(2020贵州铜仁三模)某型号摩托车车胎上标有“AT280 kPa”(能承受的最大压强)字样,车胎容积约为12 dm3。正常骑行时车胎内气压保持在220250 kPa之间。(以下计算气体都视为理想气体)(1)某次充气后车胎内气压达到了250 kPa,温度为7 。若在中午阳光曝晒下长时间行驶,能使车胎内温度升高到47 ,有没有爆胎的可能?(2)用打气筒人工充气,平均每次能把0.6 dm3、100 kPa的空气打入车胎内。车胎内原有空气的压强为100 kPa。忽略打气时气体温度的变化,要使车胎内气压达到250 kPa,要打多少次?参考答案单元质检十三热学1.C在房间内喷洒乙醇消毒液后,会闻到淡淡
11、的酒味,这是由于酒精分子的扩散运动的结果,证明了酒精分子在不停地做无规则运动,A、B错误;因为一切物质的分子都在不停地做无规则运动,所以使用免洗洗手液时,手部很快就干爽了,这是由于液体蒸发的缘故,C正确;洗手液中的酒精由液态变为同温度的气体的过程中,温度不变分子平均动能不变,但是分子之间的距离变大,分子势能增大,所以,内能增大,D错误。2.D固体可以分为晶体和非晶体两类,而晶体又可以分为单晶体和多晶体两类。晶体和非晶体的区别在于有没有确定的熔点,其中晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点;单晶体具有规则的几何外形,多晶体与非晶体没有规则的几何外形,晶体和非晶体在一定的条件下可以相互转化,故A、
12、B、C错误,D正确。3.B由题意可知,气体先等压变化,到活塞运动到挡板处再发生等容变化,等压变化过程气体对外做功,做功为W=-p0Sx=-11050.040.2J=-800J,由热力学第一定律可知,封闭气体的内能变化量为U=W+Q=(-800+2000)J=1200J,故A、C、D错误,B正确。4.C海水温度随深度增加而降低,汽缸导热良好,氧气分子平均动能降低,但不是每个氧气分子的动能均减小,故A错误;根据热力学第一定律U=W+Q,内能的减少量等于氧气放出的热量和外界对氧气做功之和,故B错误;根据液体压强公式p=gh,可知随下潜深度增加,海水压强增大,由于活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通,氧气压
13、强增加,即氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加,故C正确;根据动量定理Ft=mv,氧气分子平均动能降低,氧气分子每次对缸壁的平均撞击力减小,故D错误。5.C在药液从B瓶中流下时,封闭气体体积增大,温度不变,根据玻意耳定律知气体压强减小,A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶,补充B瓶流失的药液,即B瓶药液液面保持不变,直到A瓶中药液全部流入B瓶,即A瓶药液先用完,A、B错误;A瓶瓶口处压强和大气压强相等,但A瓶中液面下降,由液体产生的压强减小,因此A瓶中气体产生的压强逐渐增大,C正确,D错误。6.AD液体表面张力是分子间相互作用的结果。就水球来说,内部的水分子处于其他水分子的包围之中,各个方向分
14、子的引力会相互抵消,但是表层水分子受到的内部水分子引力远大于外部空气分子的引力,所以表面的水分子永远受到指向液体内部的力,总是趋向向内部移动,液体会最大程度地缩小其表面积。而同样体积的物体,球体的表面积最小,故A正确;分子之间引力和斥力同时存在,故B错误;温度是衡量分子平均动能的标准,因为两温度相同,所以两气体的平均分子动能相同,故C错误;水球表面滴一小滴红墨水若水球未破,由于发生扩散现象,最后水球将呈红色,故D正确。7.AC由于气体体积膨胀,一定对外做功,A正确;由图像可知,p、V的表达式p=-V4+134,从a到b的过程中,根据理想气体状态方程pVT=C(恒量),可得T=(-V4+134)
15、VC=-(V-132)2+16944C,可知状态a变化到状态b的过程,气体的温度一直升高,内能一直增加,B错误,C正确;根据热力学第一定律,整个过程中,一直对外做功,内能一直增加,因此一直从外界吸热,D错误。8.ACD设末态汽缸内气体的压强为p,对活塞受力分析,则有pS=p0S+kx,解得p=1.5105Pa,气体温度保持不变,由玻意耳定律得p0L0S=pLS,解得L=12cm,即气体体积减小;因温度不变,故气体的内能不变,而此过程气体体积减少,外界对气体做功,为保持内能不变,故气体对外界放热,故A正确;此过程温度不变,故气体分子平均动能不变,故B错误;对汽缸受力分析,根据平衡条件有F=kx=
16、50N,故C正确;设汽缸向右移动的距离为x,则有L0=L+x-x,代入数据解得x=11cm,故D正确。9.答案ACVknS解析要测出一滴油酸酒精溶液的体积,即在量筒中滴入N滴溶液,测出其体积为V,则一滴该溶液的体积为V1=VN,A错误,B、C、D正确。如果油酸不加稀释形成的油膜面积很大,不便于测量,油酸可以溶于酒精,因此酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用,A、B、D错误,C正确。一滴油酸溶液纯油酸体积为V0=kVn,一滴油酸溶液形成油膜面积为S,那么油酸分子直径为d=kVnS。10.答案(1)x=75-0.2T(2)75(3)偏大解析(1)由图像看出汞柱高x随环境温度T变化的函数关系式为反
17、比例图像,斜率k=75375=0.2,所以关系式为x=75-0.2T;(2)当T=0时,封闭气体变为固体,上方变为真空,水银柱高产生的压强等于大气压,故纵轴的截距即为大气压强值p0=75cmHg;(3)大气压强p0比上述大气压p0低了1cmHg,那么图像的斜率减小,测量的温度值偏大。11.答案(1)1.5T0(2)QW,原因见解析解析(1)由于是用轻杆连接,两部分气体压强相等,设初态压强为p0,体积为V0,汽缸B中气体初末状态温度相等,由玻意耳定律得p0V0=0.8pBV0pB=1.25p0对汽缸A中气体,由理想气体状态方程得p0V0T0=1.25p01.2V0TATA=1.5T0。(2)汽缸A中气体温度升高,内能增加,由热力学第一定律可知QW。12.答案(1)有爆胎的可能(2)30次解析(1)充气后温度为T1=280K,压强为p1=250kPa,升温后温度为T2=320K,压强为p2,由查理定律可得p1T1=p2T2解得p2=285.7kPap2280kPa有爆胎的可能。(2)车胎容积为V1=12dm3,充入气体的压强为p3=100kPa,体积为V,由玻意耳定律可得p1V1=p3(V+V1)每次充入气体体积为V0=0.6dm3,要打N次,则N=VV0解得N=30次
