2025届高考物理一轮复习专项练习单元质检十三热学

这是一份2025届高考物理一轮复习专项练习单元质检十三热学，共7页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

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.
如图所示为一透明的正方体物块,下列说法正确的是( )
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.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2×105 Pa。已知活塞的横截面积为0.04 m2,外部大气压强为1×105 Pa,加热过程中封闭气体吸收的热量为2 000 J,则封闭气体的内能变化量为( )
A.400 JB.1 200 J
C.2 000 JD.2 800 J
4.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.
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,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.
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.
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.
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(已知大气压强为p0=1.0×105 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 N
D.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)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的直径。
①其中操作不合理的步骤是 ;
②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
③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:
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)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220~250 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、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=-1×105×0.04×0.2J=-800J,由热力学第一定律可知,封闭气体的内能变化量为ΔU=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ΔU=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=ρgh,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=-,从a到b的过程中,根据理想气体状态方程=C(恒量),可得T=,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=1.5×105Pa,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=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①A ②C ③
解析①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=,A错误,B、C、D正确。
②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。
③一滴油酸溶液纯油酸体积为V0=k,一滴油酸溶液形成油膜面积为S,那么油酸分子直径为d=。
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比例图像,斜率k==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)Q>W,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=0.8pBV0
pB=1.25p0
对汽缸A中气体,由理想气体状态方程得
TA=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Q>W。
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
解得p2=285.7kPa
p2>280kPa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=
解得N=30次环境温度t/℃
-27
0
27
54
81
100
汞柱高x/cm
25.8
20.4
15
9.6
4.2
0.4
温度刻度t/℃
-27
0
27
54
81
100