2022步步高大一轮复习--物理 第十三章 热学 章末综合能力滚动练

这是一份2022步步高大一轮复习--物理 第十三章 热学 章末综合能力滚动练，共5页。试卷主要包含了多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．(2019·江苏南京外国语学校、金陵中学、海安中学第四次模拟考试)下列说法正确的有( )
A．密立根油滴实验精确测定了电子电荷量，发现了电荷是量子化的
B．氢原子光谱包含红外光、可见光和紫外光
C．发生光电效应时，使光电流为零的遏止电压与入射光的频率成正比
D．原子核核子数越多，原子核越不稳定
答案 AB
解析 电子电荷量的精确值是密立根通过油滴实验测出的，密立根提出了电荷的量子化观点，故选项A正确；氢原子光谱包含红外光、可见光和紫外光，故选项B正确；根据光电效应方程Ek＝eUc＝hν－W0，知遏止电压与入射光的频率与逸出功有关，与入射光的频率成线性关系，不是成正比，故选项C错误；中等大小的原子核，比结合能越大，原子核结合得越牢固，原子核越稳定，故选项D错误．
2．(2020·湖南长沙市质检)如图1，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能Ep与两分子间距离x的关系如图所示．图中分子势能的最小值为－E0，若两分子所具有的总能量为零，则下列说法中正确的是( )
图1
A．乙分子在P点(x＝x2)时，加速度最大
B．乙分子在P点(x＝x2)时，动能为E0
C．乙分子在Q点(x＝x1)时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
答案 BD
解析 乙分子在P点(x＝x2)时，分子势能最小，可知该点分子力为零，加速度为零，即加速度最小，故A错误；乙分子在P点分子势能为－E0，两分子所具有的总能量为零，则其动能为E0，故B正确；乙分子在Q点，分子势能为零，合力表现为分子斥力，故C错误；当x＜x1时分子势能为正，总能量为0，动能应为负，是不可能的，因此分子的运动范围为x≥x1，故D正确．
3．(2019·贵州毕节市适应性监测(三))下列说法正确的是( )
A．分子间距离减小时分子势能一定减小
B．即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止
C．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体
D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
答案 BCD
解析 当分子间的距离大于r0时，随着分子间距离的减小，分子势能减小；当分子间的距离小于r0时，随着分子间距离的减小，分子势能增大，A错误．分子做永不停息的无规则热运动，B正确．将一块晶体敲碎不改变其性质，因此还是晶体，C正确．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石，D正确．
4．(2019·广西钦州市4月综测)下列说法正确的是( )
A．温度相同的物体，内能不一定相等
B．布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动
C．所有晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点
D．液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力
答案 ACD
解析 温度相同的物体，分子平均动能相同，但是物体的内能还与分子的数目、体积有关，故内能不一定相等，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中的小颗粒的运动，是液体分子无规则运动的反映，但不是液体分子的运动，故B错误；区分晶体与非晶体要看有没有确定的熔点，所有晶体都有确定的熔点，非晶体都没有确定的熔点，故C正确；液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离，分子力表现为引力，故D正确．
5．(2019·河南省普通高中高考物理模拟)气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回时用的气密性装置，其原理图如图2所示．座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满空气，气闸舱B内为真空．航天员由太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡．假设此过程中系统与外界没有热交换，舱内气体可视为理想气体，下列说法正确的是( )
图2
A．气体并没有对外做功，气体内能不变
B．B中气体可自发地全部退回到A中
C．气体体积膨胀，对外做功，内能减小
D．气体温度不变，体积增大，压强减小
答案 AD
解析 因为气闸舱B内为真空，气体自由扩散，没有对外做功，又因为整个系统与外界没有热交换，根据ΔU＝W＋Q可知内能不变，故A正确； 根据热力学第二定律，可知一切宏观热现象均具有方向性，故B中气体不可能自发地全部退回到A中，故B错误；内能不变，故温度不变，平均动能不变，根据玻意耳定律可知pV为定值，扩散后则体积V增大，压强p减小，故C错误，D正确．
6.(2018·全国卷Ⅲ·33(1)改编)如图3，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－V图中从a到b的直线所示．在此过程中( )
图3
A．气体温度一直降低
B．气体内能一直增加
C．气体一直对外做功
D．气体一直从外界吸热
答案 BCD
解析 在p－V图中理想气体的等温线是双曲线的一支，而且离坐标轴越远温度越高，故从a到b温度升高，A错；一定质量的理想气体的内能由温度决定，温度越高，内能越大，B对；气体体积膨胀，对外做功，C对；根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，得Q＝ΔU－W，由于ΔU>0、W0，气体吸热，D对．
7．(2019·安徽安庆市下学期第二次模拟)下列有关自然现象的描述或判断中，正确的是( )
A．露珠通常呈现球状，是水的表面具有张力作用的结果
B．气体可以被压缩，但又不能无限地被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力
C．在阳光的照射下，经常看见空气中尘埃所做的无规则运动是布朗运动
D．水和酒精混合后的总体积小于两者体积之和，说明分子间存在间隙
答案 ABD
解析 表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的相互作用表现为引力，露珠呈球状是由于液体表面张力的作用，故A正确；气体能被压缩，说明分子之间存在间隙，而又不能无限地被压缩，说明气体分子间存在相互作用的斥力，故B正确；飞舞的尘埃是由于空气的对流而形成的，不是布朗运动，故C错误；酒精和水混合后总体积减小，说明分子间有间隙，故D正确．
8．(2020·山东烟台市调研)根据热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是( )
A．满足能量守恒定律的客观过程并不是都可以自发地进行
B．知道某物质摩尔质量和阿伏加德罗常数，就可求出其分子体积
C．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同
D．热量可以从低温物体传到高温物体
答案 ACD
解析 根据热力学第二定律可知，A正确；知道某物质的密度、摩尔质量和阿伏加德罗常数，可以求出一个分子占据的空间，但不一定是分子的体积，因为分子间的空隙有时是不可忽略的，B错误；温度是分子平均动能的标志，内能不同的物体，温度可能相同，它们分子热运动的平均动能可能相同，C正确；根据热力学第二定律知，热量可以从低温物体传到高温物体，但是会引起其他变化，D正确．
二、非选择题
9.某货船在运送货物过程中，不慎将200升纯油酸泄漏到某湖泊中，几天后，水面上有漂浮的油酸，当地环保部门为了评估本次泄漏事故对环境的影响，对油酸在湖面上的扩散情况进行拍照并将图片完整的绘制到坐标纸上，得到如图4所示的轮廓图，已知坐标纸上每个小方格的边长为1 cm，轮廓图的比例尺为1∶10 000(比例尺等于图上距离与实际距离的比)，据测算，在湖面上形成的油膜仅由全部泄露油酸的eq \f(1,1 000)形成，假设形成的油膜为单分子油膜，根据以上信息，可以算出：(结果均保留两位有效数字)
图4
(1)该湖面上油膜的实际面积约为________ m2；
(2)油酸分子的直径约为________ m.
答案 (1)2.8×105 (2)7.1×10－10
解析 (1)由于每格边长为1 cm，则每一格面积就是1 cm2，估算油膜的面积时超过半格算一格，小于半格就舍去，共计28格，而轮廓图的比例尺为1∶10 000，
那么该湖面上油膜的实际面积约为S＝28×100×100 m2＝2.8×105 m2.
(2)在湖面上形成的油膜对应的油酸体积是：V＝eq \f(1,1 000)×200 L＝0.2 L
分子直径为d＝eq \f(V,S)＝eq \f(0.2×10－3,2.8×105) m≈7.1×10－10 m.
10．(2019·江苏卷·12(2))100年前，卢瑟福用α粒子轰击氮核打出了质子．后来，人们用α粒子轰击eq \\al(60,28)Ni核也打出了质子：eq \\al(4,2)He＋eq \\al(60,28)Ni→eq \\al(62,29)Cu＋eq \\al(1,1)H＋X，该反应中的X是________(选填“电子”“正电子”或“中子”)．此后，对原子核反应的持续研究为核能利用提供了可能．目前人类获得核能的主要方式是________(选填“核衰变”“核裂变”或“核聚变”)．
答案 中子 核裂变
解析 根据核反应方程遵循质量数守恒和核电荷数守恒，可得X的质量数为1，核电荷数为零，所以X是中子．目前人类获得核能的主要方式是核裂变．
11．(2020·湖北武汉市调研)如图5所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，最后由状态C变化到状态A.气体完成这个循环，内能的变化ΔU＝________，对外做功W＝________，气体从外界吸收的热量Q＝________.(用图中已知量表示)
图5
答案 0 eq \f(1,2)p0V0 eq \f(1,2)p0V0
解析 气体完成一个循环过程，温度的变化量为零，则内能的变化ΔU＝0；对外做功等于题图中三角形ABC的面积，即W＝eq \f(1,2)p0V0；根据热力学第一定律可知，气体吸热：Q＝W＝eq \f(1,2)p0V0.
12．(2019·江苏省模拟)一体积为V0的气泡从深为h的水池底上升到水面，池水温度保持不变，可将气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p0，重力加速度为g，池水密度为ρ.求：
(1)气泡到达水面时的体积；
(2)请判断气泡在上升的过程中，气体吸热还是放热．
答案 见解析
解析 (1)初状态为：p1＝p0＋ρgh，V1＝V0
末状态为：p2＝p0
由玻意耳定律有：p1V1＝p2V2
解得：V2＝eq \f(p0＋ρghV0,p0)
(2)因为水的温度不变，所以ΔU等于0，又因为气体的体积逐渐增大，所以对外做功，W为负值，所以Q为正值，即气体吸收热量，对外做功，内能不变．