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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，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，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①的温度低于曲线②的温度B.该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C.不计分子势能，气体在曲线①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①的温度低于曲线②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②时的温度高，故不计分子势能时，气体在状态①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【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【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10m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Ⅱ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：P1=P0,T1=T0，由查理定律得：3113PPTT,则：；16．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：Ⅰ.为使左右两便水银面高度相等，环境温度应变为多少？Ⅱ.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