2022届高考物理一轮复习单元检测卷十三热学选修3_3含解析新人教版

word 文档 - 1 - / 11 单元检测卷(十三) 热学(选修 3－3) 时间：35 分钟 满分：60 分 1．[物理—选修 3－3](15 分) (1)(5 分)(多选)对下列物理现象进行解释，其中正确的是( ) A．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果 B．“破境不能重圆”，这是因为接触部分的分子间斥力大于引力 C．纤细小虫能停在平静的液面上，这是小虫受到液体的表面 X 力作用的结果 D．用热针尖接触金属表面的石蜡，熔解区域呈圆形，这是晶体各向异性的表现 E．液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性的特点 (2) (10 分)中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶，它是一个底部开有圆 孔，瓶颈很短、导热性能良好的平底大烧瓶．在一次实验中，体积为 V＝1L 的瓶内塞有一气 球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个横截面积 S＝2cm2 的轻质橡皮塞， 橡皮塞与玻璃瓶间的最大静摩擦力 fm＝60N．瓶内由气球和轻质橡皮塞封闭一定质量的气体， 不计实验开始前气球中的少量气体和气球膜厚度，向气球中缓慢打气，假设气球缓慢膨胀过 程中气球内、外气压近似相等．已知：实验室温度 T＝290K 恒定，环境空气密度ρ3，压强为 标准大气压 p0＝105Pa.求： (ⅰ)橡皮塞被弹出时瓶内气体的压强； word 文档 - 2 - / 11 (ⅱ)为了使橡皮塞被弹出，需要向气球内打入空气的质量． word 文档 - 3 - / 11 2．[物理—选修 3－3](15 分) (1)(5 分)(多选)下列说法正确的是( ) A．一定质量的理想气体，压强变小时，分子间的平均距离可能变小 B．分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大时，分子间的引力减小、斥力减小 C．布朗运动是由液体各部分的温度不同而引起的 D．外界对气体做功，气体内能可能减少 E．热量不可能由低温物体传递给高温物体 (2)(10 分) 如图所示，两个边长为 10cm 的正方体密闭导热容器 A、B，用一很细的玻璃管连接，玻 璃管的下端刚好与 B 容器的底部平齐，玻璃管竖直部分长为 L＝30cm，初始时刻阀门 K1、K2 均关闭，B 容器中封闭气体的压强为 15cmHg.外界环境温度保持不变． (ⅰ)打开阀门 K1，让水银缓慢流入 B 容器，求最终 B 容器中水银的高度； (ⅱ)再打开阀门 K2，向 B 容器中充入 p0＝75cmHg 的气体，使 B 容器中恰好没有水银， 求充入气体的体积． word 文档 - 4 - / 11 3.[物理—选修 3－3](15 分) (1)(5 分) 分子间作用力 F 与分子间距 r 的关系如图所示，r＝r1 时，Fr 决定，规定两分子相距无穷 远时分子间的势能为零．若一分子固定于原点 O，另一分子从距 O 点很远处向 O 点运动，在 两分子间距减小到 r2 的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由 r2 减小到 r1 的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于 r1 处，势能 ________(填“大于”“等于”或“小于”)零． (2)(10 分) 如图所示，一个开口向右的圆筒汽缸固定于地面上，距缸底 2L 处固定一个中心开孔的隔 板 a，在小孔处装有一个能向左开启的单向阀门 b，c 是一截面积为 Sp0；隔板右侧封闭了另 一部分同种理想气体，刚开始活塞 c 与隔板间的距离为 L.现对活塞 c 施加一水平向左的力 F， 其大小由 0 缓慢增大到 F0 时，b 恰好打开．已知外界大气压强为 p0，气体温度保持不变，活 塞与隔板厚度均不计，活塞与汽缸、阀门与隔板间的摩擦也不计．求： word 文档 - 5 - / 11 (ⅰ)F0 的大小； (ⅱ)当力 FF0 时，活塞 c 到缸底的距离； (ⅲ)当力 F 缓慢增大到 2F0 时，缸内气体的压强． 4．[物理—选修 3－3](15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是( ) word 文档 - 6 - / 11 A．由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度高 B．由图乙可知，气体由状态 A 变化到 B 的过程中，气体分子平均动能一直增大 C．由图丙可知，当分子间的距离 r>r0 时，分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后 减小 D．由图丙可知，当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而减小 E．由图丁可知，在 r 由 r1 变到 r2 的过程中分子力做正功 (2) (10 分)一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比．在初始状态 A 时，体积为 V0， word 文档 - 7 - / 11 压强为 p0，温度为 T0，已知此时其内能为 U0.该理想气体从状态 A 经一系列变化，最终还回 到原来状态 A，其变化过程的 pT 图线如图所示，其中 CA 延长线过坐标原点，BA 在同一竖 直直线上．求： (ⅰ)状态 B 的体积； (ⅱ)状态 C 的体积； (ⅲ)从状态 B 经由状态 C，最终回到状态 A 的过程中，气体与外界交换的热量是多少？ 单元检测卷(十三) 1．解析：(1)墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果，选项 A 正确；“破 镜不能重圆”，这是因为镜破处分子间的距离太大了，超过分子直径的 10 倍，分子间作用力 几乎不存在，选项 B 错误；纤细小虫能停在平静的液面上，这不是浮力作用的结果，而是小 虫受到液体的表面 X 力作用的结果，选项 C 正确；热针尖接触金属表面的蜂蜡，熔解区域呈 圆形，这是非晶体各向同性的表现，选项 D 错误；液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的 结构特征，其光学性质与某些晶体类似，具有各向异性，选项 E 正确． word 文档 - 8 - / 11 (2)(ⅰ)对橡皮塞，p＝p0＋ fm S ＝4×105 Pa (ⅱ)瓶内气体做等温变化：p0V＝pV1 则 V1＝ 1 4 V 对气球内气体：体积 V2＝V－V1＝ 3 4 V＝7.5×10－4 m3 气球内压强也为 p＝4×105 Pa 等温变化：pV2＝p0V 空气 可得 V 空气＝3×10－3m3 打入空气质量 m＝ρV 空气＝3.60×10－3 kg＝3.60 g 答案：(1)ACE (2)(ⅰ)4×105Pa (ⅱ)3.60 g 2．解析：(1)一定质量的理想气体，压强变小时，若温度降低、体积减小，则分子间的平 均距离变小，A 项正确；分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大时，引力和斥力均 减小，当分子间距离减小时，引力和斥力均增大，B 项正确；布朗运动是悬浮在液体中的微小 颗粒的无规则运动，C 项错误；外界对气体做功，若气体放出热量，根据热力学第一定律，气 体内能可能减少，D 项正确；压缩机做功可以使热量由低温物体传递给高温物体，E 项错误． (2)(ⅰ) word 文档 - 9 - / 11 打开阀门 K1，稳定后，设 B 容器中水银的高度为 h，容器底面积为 S，初始时，B 中封闭 气体体积 V1＝10 cm×S，气体压强 p1＝15 cmHg，稳定时，B 中封闲气体体积 V2＝(10 cm －h)S， 气体压强 p2＝10－h＋L－h， 据玻意耳定律，有 p1V1＝p2V2， 得 h＝5 cm(另一解不符合题意，舍去)． (ⅱ)再打开阀门 K2，设向 B 容器中充入气体的体积为ΔV 时，B 容器中恰好没有水银，B 中封闭气体压强 p3＝40 cmHg， 由 p1V1＋p0ΔV＝p3V1， 解得ΔV＝3.3×10－4 m3. 答案：(1)ABD (2)5 cm 3.3×10－4 m3 3．解析：(1)若一分子固定于原点 O，另一分子从距 O 点很远处向 O 点运动，在两分子 间距减小到 r2 的过程中，分子力做正功，势能减小；由 r2 减小到 r1 的过程中，分子力仍做正 功，势能减小；在间距为 r1 处，势能小于零． p0， word 文档 - 10 - / 11 故对 cp0S＝p0S＋F0， 故 F0p0S. (ⅱ)对右侧气体，从开始到 b 刚打开的过程 根据玻意耳定律得 p0LSp0L1S， 解得 L1＝ 2L 3 ， 对全部气体，当 FF0 时，气体压强为 p0＋错误!p0， 根据玻意耳定律有 1.5p0 8LS 3 p0L2S， 解得 L2L. (ⅲ)当力为 2F0 时，设隔板右侧气体压强为 p，对活塞进行受力分析，有 2F0＋p0S＝p2S，则 p2＝2p0， p0 8LS 3 ＝2p0L3S， 解得 L3＝2L，故全部气体恰在隔板 a 左侧，缸内气体的压强为 2p0. 答案：p0SL (ⅲ)2p0 4．解析：(1)当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，题图甲中 状态①的温度比状态②的温度高，故 A 正确；一定质量的理想气体由状态 A 变化到 B 的过程 中，由题图乙知状态 A 与状态 B 的 pV 相等，则状态 A 与状态 B 的温度相同，由 p V 图线 的特点，温度升高，pV 增大，所以气体温度先增大再降低到原来温度，所以气体分子平均动 word 文档 - 11 - / 11 能先增大后减小，故 B 错误；由题图丙可知，当分子间的距离 r>r0 时，分子力表现为引力， 分子间的作用力随分子间距离的增大，先增大后减小，故 C 正确；由题图丙可知，当分子力 表现为斥力时，分子间的距离 r