第十四章热学章末综合测试(十四)(时间：60分钟 分数：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一项符合题目要求，第7～10题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)1.如图所示，把玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，它的尖端就变钝了．产生这一现象的原因是( )A．玻璃是非晶体，熔化再凝固后变成晶体B．玻璃是晶体，熔化再凝固后变成非晶体C．熔化的玻璃表面分子间表现为引力使其表面绷紧D．熔化的玻璃表面分子间表现为斥力使其表面扩张解析：C 玻璃是非晶体，熔化再凝固后仍然是非晶体，故A、B错误；细玻璃棒尖端放在火焰上烧熔后尖端变成球形，是表面张力的作用，因为表面张力具有使液体表面绷紧即减小表面积的作用，而体积相同情况下球的表面积最小，故呈球形，故C正确，D错误．2．(2022·湖南师大附中月考)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲<p乙，则( )A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B．甲容器中气体的温度等于乙容器中气体的温度C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能解析：C 甲、乙两容器中的气体由于质量相等，可以看成同一气体的两个不同状态，则＝，由于p甲<p乙，V甲＝V乙，所以T甲<T乙，C正确．3．(2022·江苏扬州月考)关于饱和汽和相对湿度，下列说法中错误的是( )A．使未饱和汽变成饱和汽，可采用降低温度的方法B．空气的相对湿度越大，空气中水蒸气的压强越接近饱和汽压C．密闭容器中装有某种液体及其饱和蒸汽，若温度升高，同时增大容器的容积，饱和汽压可能会减小D．相对湿度过小时，人会感觉空气干燥解析：C 饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的性质和温度，温度越高，饱和汽压越大，故C错误．4.(2022·浙江名校协作体联考)如图所示为一定质量的某种气体在p－V图中的等温线，A、B是等温线上的两点，△OAD和△OBC的面积分别为6\nS1和S2，则( )A．S1>S2 B．S1＝S2C．S1<S2D．无法比较解析：B △OBC的面积S2＝BC·OC＝pBVB，同理，△OAD的面积S1＝pAVA，根据玻意耳定律pAVA＝pBVB，可知两个三角形面积相等．5．(2022·山东泰州期末)如图所示，布满了肥皂膜的金属框架上系有一段质量不计的棉线．现将棉线下部的肥皂膜刺破，刺破后棉线形状最接近( )解析：B 由于蒸发现象，液体表面的分子数目较少，从而液体表面分子间距大于r0，分子间表现为引力，即液体的表面张力，表面张力的作用效果是：总想使液体的表面积减小，因此若将肥皂膜的下部分用热针刺破，上部分液体由于表面张力作用，表面积缩小将细线绷紧，故呈现B所示的形状．6.(2022·重庆西北狼教育联盟月考)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示．F>0为斥力，F<0为引力．A、B、C、D为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从A处由静止释放，选项图中A、B、C、D四个图分别表示乙分子的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系，其中大致正确的是( )解析：6\nB 速度方向始终不变，A错误；加速度与力成正比，方向相同，故B正确；分子势能不可能增大到正值，故C错误；乙分子动能不可能为负值，故D错误．7．(2022·山东菏泽月考)用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图甲)，现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是( )A．在自由膨胀过程中，所有气体分子的运动方向相同B．在自由膨胀过程中，只要把握好隔板插入的时机，全部气体都能到达B部分C．气体充满整个容器后，只要时间足够长，还能全部自动回到A部分D．气体充满整个容器后，B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分解析：ABC 气体分子在永不停息地做无规则运动，在自由膨胀过程中也不例外，选项A错误；在自由膨胀过程中，气体分子将充满所能到达的空间，即整个容器，选项B错误；热力学第二定律指出具有大量分子参与的宏观过程都具有方向性，所以选项C错误；气体充满整个容器后，气体分子朝各个方向运动的机会均等，所以B部分中的某些气体分子有可能再回到A部分，选项D正确．8.(2022·江苏南京调研)某人用原子级显微镜观察高真空的空间，发现有一对分子A和B环绕一个共同“中心”旋转，如图所示，从而形成一个“类双星”体系，并且发现此“中心”离A分子较近，这两个分子间的距离用r表示．已知当r＝r0时两分子间的分子力为零，则在上述“类双星”体系中，A、B两分子间有( )A．间距r>r0B．间距r<r0C．A的质量大于B的质量D．A的速率大于B的速率解析：AC 分子A和B环绕一个共同“中心”旋转，分子间引力提供向心力，故分子间距离r>r0；又F＝mω2r，v＝ωr，而它们的ω相同且rA<rB，所以有mA>mB、vA<vB.故A、C正确．9.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V－T图象如图所示．下列说法正确的有( )A．A→B的过程中，气体对外界做功B．A→B的过程中，气体放出热量C．B→C的过程中，气体压强不变D．A→B→C的过程中，气体内能增加解析：BC 由题图可知，从A到B气体的体积减小，外界对气体做功，A项错误；从A6\n到B过程气体的温度不变，内能不变，根据热力学第一定律可知，气体放出热量，B项正确；由理想气体状态方程pV＝nRT，V＝T可知，从B到C气体发生的是等压变化，气体的温度在降低，内能在减少，C项正确，D项错误．10.(2022·天津六校联考)如图所示，玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h，若将B管慢慢地提起，则( )A．A管内空气柱将变长B．A管内空气柱将变短C．两管内水银柱高度差将增大D．两管内水银柱高度差将减小解析：BC 将B管慢慢提起，A中气体的压强增大，体积减小，所以A管内气柱将变短，B项正确；而pA＝p0＋ph，所以高度差增大，故C正确．二、非选择题(本题共3小题，共40分．第11题10分，第12、13题每题各15分．有步骤计算的写出规范的解题步骤或文字说明，只有结果不得分)11．(2022·福建四地六校月考)在上海市青少年校外活动营地“东方绿舟”内有一个绿色能区，同学们可以在这里做太阳能和风能的研究性实验．某同学为了测定夏季中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，制作了一个太阳能集热装置，实验器材有：(a)内壁涂黑的泡沫塑料箱一个，底面积为1m2；(b)盛水塑料袋一个；(c)温度计一个；(d)玻璃板一块(约1m2)．如图所示．假设图为一斜坡草地，太阳光垂直照射到草地表面，请将上述实验器材按实验设计要求画在图中．如果已知水的比热容c，被水吸收的热量Q与水的质量m、水温升高量Δt间的关系是Q＝cmΔt，则为了测定中午单位面积上、单位时间内获得的太阳能，除了需要测量m、Δt外，还应测量的物理量是________，本实验会有一定误差，试写出一条产生误差的主要原因：____________________________________.解析：6\n产生误差的主要原因：太阳能没有全部被水吸收(或水吸收的太阳能还一部分损失等)．答案：实验图示见解析 时间T(或t)12.(2022·辽宁沈阳东北育才学校五模)如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L＝100cm，其中有一段长h＝15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中．当管竖直放置时，封闭气柱A的长度LA＝50cm.现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长LA′＝37.5cm时为止，这时系统处于静止状态．已知大气压强p0＝75cmHg，整个过程中温度保持不变，求槽内的水银进入管内的长度．解析：对A部分气体，由玻意耳定律有pALAS＝pA′LA′S(2分)及pA＝60cmHg(2分)解得pA′＝80cmHg(2分)对B部分气体pBLBS＝pB′LB′S(2分)而LB＝L－h－LA＝35cm，pB′＝95cmHg，pB＝p0＝75cmHg(2分)解得LB′≈27.6cm(2分)Δh＝L－LA′－h－LB′＝19.9cm(2分)答案：19.9cm13.(2022·湖北武汉一模)如图所示，一水平旋转的薄壁汽缸，由横截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m＝1.0kg的活塞A、B用一长度为3L＝30cm、质量不计的轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气．活塞A、B的面积分别为SA＝200cm2和SB＝100cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体，A的左边及B的右边都是大气，大气压强始终保持为p0＝1.0×105Pa.当汽缸内气体的温度为T1＝500K时，活塞处于图示位置平衡．问：①此时汽缸内理想气体的压强多大？②当汽缸内气体的温度从T1＝500K缓慢降至T2＝400K时，活塞A、B向哪边移动？移动的位移多大？解析：①设被封住的理想气体压强为p，轻细杆对A和对B的弹力为F，对活塞A有：p0SA＝pSA＋F(2分)对活塞B，有：6\np0SB＝pSB＋F(2分)得：p＝p0＝1.0×105Pa(1分)②当汽缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，活塞A、B一起向右移动．活塞A最多移动至两筒的连接处．设活塞A、B一起向右移动的距离为x.对理想气体：V1＝2LSA＋LSB(1分)T1＝500K(1分)V2＝(2L－x)SA＋(L＋x)SB(2分)T2＝400K(1分)SA＝200cm2 SB＝100cm2(1分)由盖－吕萨克定律：＝(2分)解得：x＝10cm(1分)x<2L＝20cm表明活塞A未碰两筒的连接处．故活塞A、B一起向右移动了10cm.(1分)答案：①1.0×105Pa ②向右移10cm6
