第十五章--热学-章末综合检测用

第十五章热学章末综合检测第卷（选择题共分）I46

一、选择题（本题共小题在每小题给出的四个选项中，第题只有一项101〜7符合题目要求，每个小题分；第题有多项符合题目要求，全部选对的得48〜106分，选对但不全的得分，有错选或不答的得分）

301.（2022•北京一零一中学高三（下）入学考试）关于气体的压强，下列说法正确的是（）A.单位体积内的分子数越多，气体的压强就越大B.分子的平均动能越小，气体的压强就越小C.一定质量的理想气体，体积越大，温度越低，气体的压强就越小D.一定质量的理想气体，体积越大，温度越高，气体的压强就越大【解析】A.气体的压强与气体分子的密度和分子平均动能有关，则单位体积分子数越多，气体压强不一定越大，故选项A错误；B.分子平均动能越小，温度越低，气体压强不一定越小，故选项B错误；CD.一定质量的理想气体，根据公式四=C,可知，体积越大，温度越低，气体的T压强就越小，故选项C正确，选项D错误故选C【答案】C

2.（2022•上海市青浦区高三（上）一模）如图所示为一定质量的理想气体的夕-V图线，其中图A是双曲线，其余为直线，下列图像中表示气体在状态A的温度一定高于状态3的是PB.OC.D.【解析】⑴活塞脱离卡扣之后为等压变化过程，由2整个过程气体内能的增加量解得匕=0=800mL⑵活塞脱离卡扣之前为等容变化,解得〃2=

①=

4.5x105pa4活塞脱离卡扣后，等压变化过程气体体积的变化量△/=%-1=200mL气体对外做的功为W=p2=90J根据热力学第一定律可知^u=Q-W=600J-90J=510J【答案】l800mL；2510J

14.2022•四川省内江市高三上一模如图所示，圆柱形容器由粗细两部分构成，它们的横截面积之比为

2.51,细的部分长乙二25cm,下端封闭，上端与粗的部分连通，内有h=15cm的水银柱封闭一定质量的气体A,水银上表面位于粗、细分界处.粗的部分上部有一可自由滑动的轻质活塞，活塞到分界面处的距离为％=10cm,其内封闭有一定质量的气体B.现将活塞竖直向上缓慢提起，直到水银全部进入粗圆柱形容器内，已知初始时气体A的压强与=75cmHg,整个过程温度不变，所有气体视为理想气体.

①求水银全部进入粗圆柱形容器中时气体A的压强;

②活塞移动的距离.【解析】

①对4有与乙=6W—力解得P=兄仁-h=30cmHgA

②对气体8,初始时，弓=《—Zz=60cmHgh末状态，粗圆柱形容器中水银的高度〃=—1=6cm

2.5压强外=与—〃=24cmHg气体8的长度为〃，P RL=P}L；解得《二25cm活塞移动的距离”为d=4+/—4=21cm【答案】

①30cmg；

②21cm

15.2022•河南省南阳市高三上期末如图所示，在横截面积S=

0.01n的圆柱形气缸中用一光滑导热活塞封闭一定质量的理想气体，气缸底部开有一小孔，与U形管相连，稳定后导管两侧水银面的高度差为M=15cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50cm,U形导管的体积可忽略已知室温加=27外界大气压强Po=75cmHg=

1.0xl05Pa,重力加速度g=10m/s2,B50cm A1求活塞的质量；2使环境温度缓慢降至-63求此时U形管两侧水银面高度差和活塞离容器底部的高度U【解析】1根据U形导管两侧水银面的高度差可知气缸中的压强为P A=Po+夕gA丸且有P=P+PA U所以活塞产生的压强为夕==pg\h=15cmHg=2xlO4Pa S解得m=20kg⑵由于活塞光滑，所以气体发生等压变化，U形管两侧水银面的高度差不变,仍为A/z=15cm初状态温度为7；=300K体积为乂=50cmxS末状态温度为＜=210K体积为％=Z/S由盖-吕萨克定律有乜=三工r2解得活塞离容器底部的高度为£=35cm【答案】⑴m二20kg；2Z/=35cm【解析】A.图A是双曲线，故为等温过程，故A错误；B.图线为等容过程A状态的压强小于b故A的温度比8低，故B错误；C.4状态压强大但体积小，5压强小但是体积大，故由〃V=〃R7,知无法判断温度的高低，故C错误；D.A状态压强大但体积大，3压强小体积小，故由〃V=可知，状态A的温度一定高于状态8,故D正确故选D【答案】D

3.（2022•上海市奉贤区高三（上）一模）如图，一端封闭的玻璃管，开口向下竖直插在水银槽里，管内封有长度分别为6和小的两段气体若把玻璃管缓慢向下插入少许，则管内气体的长度（）A.L变大，心变大B.B变小,乙2变小77777777777777777777C.C不变,乙2变小D.D变小,无不变【解析】若把玻璃管缓慢向下插入少许，L的长度减小，气体温度不变，由玻意耳2定律可得〃v=c,易知下部封闭气体的压强变大，设玻璃管中水银柱的长度为“，根据=可得上部封闭气体的压强变大，同理由玻意耳定律可判断出L变小故选【答案】B

4.（2022•江苏盐城市高三（下）二模）一定质量的理想气体由状态开始，经历仄be.ca三个过程回到原状态，其p-T图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为匕、也、匕,压强分别为Pa、Pb、Pc已知小=P（），二4p（）,则下列说法正确的是（）P八4PoTA.Pa=3p0B-匕=3匕c.从状态〃到状态6,气体对外做功D.从状态c到状态〃，气体从外界吸热气体状态方程可得以二2,TaTh又Pb=Po,得%=2p0,所以A错误;【解析】A.由题图可知，从状态到状态b属于等容过程，气体体积不变，由理想B.由题图可知，从状态匕到状态c属于等温过程，气体温度不变，由理想气体状态方程可得为匕=%匕，得匕=4匕，所以B错误；C.从状态到状态气体体积不变，所以气体不会对外做功，所以C错误；D.从状态c到状态a,可以等效为先从状态c•到状态从再从状态〃到状态从状态C到状态，温度不变，即气体内能AU不变；体积增大，所以气体对外做功，即W0,由热力学第一定律可得八=+卬，可知气体耍从外界吸收热量从状态到状态〃，体积不变，即W=0,温度升高，即A〉，由热力学第一定律可得八=+卬，可知气体要从外界吸收热量所以从状态c到状态，气体从外界吸热所以D正确故选D【答案】D

5.（2022•北京市海淀区高三（下）一模）如图所示，一定量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态b和下列说法正确的是（）A.在过程中气体对外界做功B.在过程中气体对外界做功C.在QfZ过程中气体的内能逐渐变大D.在人―过程中气体的内能逐渐变【解析】A.由图可知，人的过程中，气体体积变小，故外界对气体做功，A错B.由图可知，c的过程中，气体体积变小，故外界对气体做功，B错误;C.根据理想气体气态方程叱=c,可知，人的过程中，〃增大，V减小,T一定变大，故内能不一定增大，c错误；D.根据理想气体气态方程更=C,可知，b fC的过程中，p不变，V减小，则7变小，则气体的内能逐渐变小，D正确故选D【答案】D

6.（2022•上海市奉贤区高三（上）一模）在“用DIS探究气体的压强与体积的关系”实验中,某小组通过推活塞减小气体体积测得数据，并画出如图的图像，则可能原因是实验过V程中（气体温度升高B.气体漏出注射器气体温度降低D.气体漏进注射器【解析】根据江=C,整理〃=包，图像斜率变大，则温度升高，故A正确BCD TV错误故选A【答案】A

7.（2022•江苏省南京市盐城市高三（上）一模）如图所示，在做托里拆利实验时，玻璃管内有些残留的空气，此时玻璃管竖直放置假如把玻璃管缓慢竖直向上提起一段距离，玻璃管下端仍浸在水银中，在这过程中，大气的压强、温度均保持不变则管内的空气（视为理想气体）（）B.压强增大C.放出热量D.内能增【解析】在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小；温度不变，则气体的内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知,气体吸收热量，故BCD错误，A正确；故选A【答案】A

8.（多选）（2022•山东济南市高三（下）一模）下列说法正确的是（）A.太空飞船中的小水珠呈球形，是液体表面张力作用的结果B.天然水晶在熔化过程中分子平均动能变大C.地面附近的一个氢气球在快速上升过程中，随着外界压强减小，球内气体的体积增大，温度降低D.液晶材料像液体一样具有流动性，但不具备晶体各向异性的特征【解析】A.太空飞船中的小水珠呈球形，是液体表面张力作用的结果，A正确；B.天然水晶在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，B错误；C地面附近的一个氢气球在快速上升过程中，来不及与外界进行热交换，随着外界压强减小，球内气体的体积增大，气体对外做功，根据热力学第一定律，气体的内能减小，温度降低，C正确；D.液晶材料像液体一样具有流动性，具备晶体各向异性的特征，D错误故选AC【答案】AC

9.（多选）（2022•四川成都市高二（下）二模）关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时物体的温度一定相同B.外界对某系统做正功，该系统的内能一定增加C.第二类永动机没有违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律D.低温系统可以向高温系统传递热量而不引起其他变化【解析I A.物体的内能与物质的量、温度、体积、物态等有关，所以相互接触的两个物体发生热传递，达到热平衡时温度一定相同，A正确；B.根据△=W+Q,可知，外界做正功即卬＞0,有可能同时放热即＜0,那么内能的变化不确定，B错误；C.第二类永动机没有违反能量守恒，但是违背了热力学第二定律，所以不可能制成，C正确；D.热传递过程也具有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但是热量要从低温物体传到高温物体，必然要引起其他变化（外界对系统做功），D错误；故选AC【答案】AC

10.（多选）（2022•山东潍坊市高三（下）一模）一定质量的理想气体从状态甲变化到状态乙,再从状态乙变化到状态丙，其V图像如图所示则该理想气体（）A.甲、丙两状态下的分子平均动能相同B.由甲到丙，内能先增大后减小C.由乙到丙，吸收1000J的热量D.由乙到丙，分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少【解析】A.根据理想气体状态方程，将甲、丙两状态下气体压强和气体体积代入可知，甲、丙两状态下气体温度相等理想气体分子平均动能只与温度有关，甲、丙两状态下分子平均动能相同，A正确；B.将甲、乙两状态下气体压强和气体体积代入理想气体状态方程可知，乙状态气体温度较低，一定质量的理想气体从状态甲变化到状态乙再变化到状态丙过程中温度先降低后增大，内能先减小后增大，B错误；C.由乙到丙，气体体积增大，系统对外做功，即卬=—==—1000J,且B选项中已分析知乙到丙过程气体内能增大，即AU＞0,根据热力学第一定律AU=W+Q,可知＞1000J,即吸收热量大于1000J,故C错误；D.气体压强的产生是由于气体分子不停息的做无规则热运动，其大小取决于单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数及撞击容器壁时的平均速率，由乙到丙，温度升高，气体分子平均速率增大，而气体压强不变，故单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少，D正确故选AD【答案】AD第卷（非选择题共分）II54

二、非选择题（本题共小题，共分）

55411.如图所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下:压强传注射器感器计算机数据采集器

①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体，将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来；

②移动活塞至某一位置，记录此时注射器内封闭气体的体积L和由计算机显示的气体压强值pi；

③重复上述步骤

②，多次测量并记录；

④根据记录的数据，作出相应图像，分析得出结论

（1）关于本实验的基本要求，下列说法中正确的是（选填选项前的字母）A.移动活塞时应缓慢一些B.封闭气体的注射器应密封良好C.必须测出注射器内封闭气体的质量D.必须测出注射器内封闭气体的温度

（2）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出（选填“p-e或图像对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比

（3）在不同温度环境下，另一位同学重复了上述实验，实验操作和数据处理均正确环境温度分别为

十、72,且不＞72在如图所示的四幅图中，可能正确反映相关物理量之间关系的是选填选项的字母件是对于一定质量的气体而言的，故实验中不能出现漏气的现象，实验时应该缓慢一些，因为移动活塞时，相当于对气体做功或者气体对外做功，如果太快的话，气体的温度就会发生变化，故AB正确;CD.等温变化的规律为〃“2%，所以不必要测出气体的质量和温度，只要看它是否满足这样的变化规律即可，故CD错误故选AB【解析】⑴川AB.由于该实验是“用气体压强传感器探究气体等温变化的规律”，条2

[2]

[3]如果做p-V图象，因为它们的乘积是不变的，故这个图象应该是一条曲线，为了直观地判断压强〃与体积丫的数量关系，正比关系更能形象直观的体现二者的关系，故应作出p-的图象，在误差允许的范围内，图线是一条过原点的倾斜直线V3

[4]AB.由于实验操作和数据处理均正确，则温度高的对应的〃V值较大，分别在图线上找到两个点，则“V乘积较大的是，对应的图线，故A正确，B错误；CD.设夕=左;，则左值大的对应的的乘积也大，即斜率越大的对应的温度越高,故C正确，D错误故选AC【答案】

①AB

②p——

③过原点的倾斜直

④ACV

12.用压强传感器研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下:

①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接;图

②移动活塞，记录注射器上表示气体体积的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;

③用V-工图像处理实验数据，得出如图2所示图线P请回答下列问题1为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是;2为了保持封闭气体的温度不变，实验中需要注意的问题是；3如果整个实验操作规范正确，但作出的V-1图线不过原点，如图2所示，则V代P表O【解析】为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油.这样可以保持气密性2⑵为了保持封闭气体的温度不变，实验中需要注意的是移动活塞要缓慢；不能用手握住注射器封闭气体部分，这样能保证装置与外界温度一样3⑶由图可知体积读数值比实际值大匕根据pV+%=C,为定值，则Cv=——匕，如果实验操作规范正确，则V代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积P【答案】用润滑油涂活塞缓慢抽动活塞，不能用手握住注射器封闭气体部分注射器与压强传感器连接部位的气体体积

13.2022•河北省张家口高三下一模如图所示，竖直放置的汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体初始时，缸内气体的压强为L5xl5pa,体积为600mL,温度为200K,活塞被缸内的卡扣托住现缓慢升高缸内气体温度，当气体温度达到600K时，活塞对卡扣的压力恰好减为0,然后继续缓慢升高缸内气体温度到800K,整个过程气体吸收的热量为600J且未漏气，不计汽缸和活塞间的摩擦求⑴缸内气体在温度为800K时的体积;。