1、热学【满分:110 分 时间:90 分钟】一、选择题(本大题共 12 小题,填正确答案标号。选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)1下列说法正确的是_A机械波和电磁波本质上相同,都能发生反射、折射、干涉和衍射现象B人耳能听见的声波比超声波更容易发生明显衍射C沙漠蜃景和海市蜃楼都是光的全反射现象D水中的气泡,看起来特别明亮是因为光线从气泡中射向水中时,一部分光在界面上发生了全反射E. 在水中的鱼斜向上看岸边的物体时,看到的物体将比物体所处的实际位置高【答案】 BCE【解析】【详解】2节日放飞的氢气球,升到高空后会破裂
2、,氢气球在破裂之前的上升过程中,下列说法正确的是_ 。A.气球内氢气的内能减小B.气球内氢气分子的速率都在减小C.气球内的氢气对外做功D.气球内的氢气分子的速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律E. 气球内的氢气分子的运动也叫布朗运动【答案】 ACD【解析】AC在气球上升过程中,随着高度的增加,温度降低,空气的密度减小,大气压强逐渐减小,由于大气压强在逐渐减小,而球内氢气的压强大于外界大气压,会使得氢气球向外膨胀,气球的体积变大,气体对外做功,其体内能减小,故 A 正确,C 正确;B氢气温度降低,分子平均动能减小,平均速率减小,速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律,不一定所有分子速率都减小,
3、故 B 错误,D 正确; 6下列有关分子动理论和物质结构的认识,其中正确的是( )A分子间距离减小时分子势能一定减小B温度越高,物体中分子无规则运动越剧烈C物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关D非晶体的物理性质各向同性而晶体的物理性质都是各向异性E. 非晶体、多晶体的物理性质为各向同性【答案】 BCE考点:物体的内能;晶体和非晶体【名师点睛】本题考查分子动理论内容,难度不大,需要强化记忆分子势能与电势能和重力势能具有相同的变化规律,可以类比 9一定质量的某种气体,在不同温度下的气体热运动速率的统计分布图象如图所示,下列说法正确的是_。A.曲线的温度低于曲线的温度B.该气体分子在高
4、温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率C.不计分子势能,气体在曲线时具有的内能较大D.温度升高时每个分子运动的动能都增大E.通过定量的分析可以得出:理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比【答案】 ABE;【解析】【分析】温度是分子平均动能的标志,温度升高平均动能增大,体积不变时,气体的内能由平均动能决定;【 详解】密闭在钢瓶中的理想气体 体积不变,温度升高时分子平均动能增大压强增大。温度升高时,速率大的分子所占比重较大,则曲线的温度低于曲线的温度故 A正确;由图可知,高温时速率大的分子占比更多,因此气体分子在高温状态时的平均速率大于低温状态时的平均速率;故 B 正确;由于状态时的温度高
5、,故不计分子势能时,气体在状态时具有的内能较小;故 C 错误;温度升高时,分子的平均动能增大,但并不是每个分子的动能都增大;故 D 错误;通过定量的分析可以得出:理想气体的热力学温度与分子的平均动能成正比,选项 E 正确;故选 ABE。【点睛】本题考查了温度是分子平均动能的标志,注意明确温度升高平均动能增大,速率较大的分子占据的比例增大,但并不是所有分子的动能都增大10列说法正确的是_A布朗运动虽不是分子运动,但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动B液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离, 因此液体表面有收缩趋势C随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不一定减小D第二类永动
6、机不可能制成,是因为违反了热力学第一定律E一定质量的理想气体,当它的压强、体积都增大时,其内能一定增加【答案】 BCE【解析】【详解】11自然现象,都可以应用物理知识进行分析,下列对物理现象的分析及其原理的叙述正确的是_。A纤细小虫能停在平静的液面上,是 由于液面表面张力的作用B密闭在钢瓶中的理想气体,温度升高,压强增大,是由于分子热运动的平均动能增大C “破镜不能重圆” ,是因为镜子打破后,再接触部位的分子间斥力大于引力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草叶上的露珠,是由空气中的水蒸气凝结成的水珠,在水蒸气凝结成水珠的过程中,水分子之间的引力和斥力都增大【
7、答案】 ABE【解析】【 详解】E 项:草叶上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠。这一物理过程中水分子间的引力、斥力在气态下忽略不计,液化后同时存在,故都增大,故 E 正确。 故应选:ABE。12有关对热学的基础知识理解正确的是_。A液体表面张力的方向与液面平行并指向液体内部B低温的物体可以自发把热量传递给高温的物体,最终两物体可达到热平衡状态C当装满水的某一密闭容器自由下落时,容器中的水的压强为零D空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发变慢E在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜视为单分子层、忽略油酸分子间的间距并把油酸分子视为球形这三方面的近似处理【
8、答案】 CDE;【解析】【详解】表面张力产生在液体表面层,它的方向平行于液体表面,而非与液面垂直指向液体内部,故 A 错误;高温的物体可以自发把热量传递给低温的物体,最终两物体可达到热平衡状态,选项 B 错误;液体压强是由液体重量产生的;当装满水的某一密闭容器自由下落时,水处于完全失重状态,则容器中的水的压强为零,选项 C 正确;空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近同温度水的饱和汽压,水蒸发越慢,故 D 正确;在“用油膜法测分子直径”的实验中,作出了把油膜是呈单分子分布的;把油酸分子看成球形;分子之间没有空隙,紧密排列,故 E 正确;故选 CDE。【点睛】考查表面引力的方向,掌握热传递的
9、方向,同时理解液体压强产生的原由,注意处于饱和汽压时,蒸发没有停止;最后考查了油膜法测分子大小的实验,注意实验模型的正确建立。二、非选择题(本大题共 4 小题,第 13、14 题每题 10 分;第 15、16 题每题 15 分;共 50 分)13某物理社团受“蛟龙号”的启发,设计了一个测定水深的深度计。如图,导热性能良好的气缸 I、II内径相同,长度均为 L,内部分别有轻质薄活塞 A、B,活塞密封性良好且可无摩擦左右滑动,气缸 I 左端开口。外界大气压强为 p0,气缸 I 内通过 A 封有压强为 p0的气体,气缸 II 内通过 B 封有压强为 2p0的气体,一细管连通两气缸 ,初始状态 A、B
10、 均位于气缸最左端。该装置放入水下后,通过 A 向右移动的距离可测定水的深度。已知 p0相当于 10 m 高的水产生的压强,不计水温变化,被封闭气体视为理想气体,求:(i)当 A 向右移动 时,水的深度 h;(ii)该深度计能测量的最大水深 hm。【答案】 (1) (2)【解析】(i)当 A 向右移动 时,设 B 不移动对 I 内气体,由玻意耳定律得:解得:而此时 B 中气体的压强为 ,故 B 不动由 解得:水的深度(ii)该装置放入水下后,由于水的压力 A 向右移动,I 内气体压强逐渐增大,当压强增大到大于 后 B开始向右移动,当 A 恰好移动到缸底时所测深度最大,此时原 I 内气体全部进入
11、内,设 B 向右移动 x 距离,两部分气体压强均为对原 I 内气体,由玻意耳定律得: 对原 II 内气体,由玻意耳定律得:又联立解得 气体初状态的状态参量为:P 1=P0,T1=T0,由查理定律得: ,则: ;31PT16如图所示,左边开口右边封闭且等高的 U 形玻璃管粗细不同,右管横截面积是左管的 2 倍。管中装人水银,在右管中封闭一段长为 20cm 的空气柱,此时环境温度为 51,两侧水银面的高度差为 6cm 设大气压强相当于 75cm 高水银柱产生的压强。求:.为使左右两便水银面高度相等,环境温度应变为多少?.若保持环境温度 51不变,然后将细管管口用一活寒封闭并将活常缓慢推入管中,直至两管中水银面高度相等,则活塞下移的距离是多少?【答案】 (1)270K(2) 193cm