高考物理题热学与动量守恒定律二轮练习附答案.docx

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高考物理题热学与动量守恒定律二轮练习附答案

2020届高考物理题：

热学与动量守恒定律二轮练习附答案

*热学与动量守恒定律*

一、选择题

1、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0．相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）

A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小

B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r＝r0时，分子势能为零

2、（多选）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。

相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。

若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）

A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在r

C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r＝r0时，分子势能为零

E．分子动能和势能之和在整个过程中不变

3、某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0、体积为多少的空气（　　）

A．

VB．

V

C．

VD．

V

4、（双选）干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示（　　）

A．空气的绝对湿度越大

B．空气的相对湿度越小

C．空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近

D．空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远

5、一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定从外界吸收了热量（　　）

A．温度保持不变，体积逐渐膨胀

B．体积保持不变，温度逐渐升高

C．压强保持不变，体积逐渐收缩

D．温度逐渐升高，压强逐渐减小

6、（多选）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。

下列判断正确的是（　　）

A．气体在a、c两状态的体积相等

B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能

C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功

7、下列说法正确的有（　　）

A．分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而减小

B．气体压强的大小仅与气体分子的密集程度有关

C．分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大

D．当液晶中电场强度不同时，液晶表现出光学各向异性

*8、对内能的理解，下列说法正确的是（　　）

A．系统的内能是由系统的状态决定的

B．温度高的系统比温度低的系统的内能大

C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能

D．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能

*9、下列说法正确的是（　　）

A．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点

B．若绝对湿度增加且大气温度降低，则相对湿度增大

C．物体温度升高1℃相当于热力学温度升高274K

D．在真空、高温条件下，可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素

*10、（多选）以下说法正确的是（　　）

A．金刚石、食盐都有确定的熔点

B．饱和汽的压强与温度无关

C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用

D．多晶体的物理性质表现为各向异性

E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小

*11、下列说法中正确的是（　　）

A．悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显

B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间的分子力表现为斥力

C．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

D．一定质量的理想气体，温度升高，体积减小，则单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加

二、非选择题

1、在“用油膜法估测分子直径”的实验中：

（1）某实验小组配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是_____；其余项正确操作的合理顺序是_______。

A.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜

B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜

C.向浅水盘中倒入2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据d=

估算出油酸分子的直径

E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。

（2）该实验小组用正确的实验操作重新实验，用1mL的油酸配置了500mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得n滴油酸酒精溶液体积为V，一滴溶液在水槽中最终形成油膜面积为S，则油酸分子直径为_______；实验中水槽所撒痱子粉太厚会导致测量结果_______（选填“偏大”或“偏小”）。

2、扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象．如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强p0．当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：

（1）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；

（2）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．

3、

（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。

坐标格正方形的大小为2cm×2cm，由图可以估算出油膜的面积是________m2（保留两位有效数字），由此估算出油膜分子的直径是________m（保留一位有效数字）。

（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于________。

A．油酸分子未完全散开

B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格

D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多计了10滴

2020届高考物理题：

热学与动量守恒定律二轮练习附答案

*热学与动量守恒定律*

一、选择题

1、两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0．相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）

A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增大，势能减小

B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小

C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r＝r0时，分子势能为零

解析：

选AC．在r>r0阶段，F表现为引力，当r减小时F做正功，分子动能增大，势能减小，A正确；在r

2、（多选）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。

相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。

若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是（　　）

A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小

B．在r

C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大

D．在r＝r0时，分子势能为零

E．分子动能和势能之和在整个过程中不变

ACE　[由Epr图可知：

在r>r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确；在r

]

3、某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同、压强也是p0、体积为多少的空气（　　）

A．

VB．

V

C．

VD．

V

解析：

选C．取充入气体后的轮胎内的气体为研究对象，设充入气体体积为V′，则

初态p1＝p0，V1＝V＋V′；末态p2＝p，V2＝V

由玻意耳定律可得：

p0（V＋V′）＝pV

解得：

V′＝

V，故选项C正确．

4、（双选）干湿泡温度计的湿泡温度计与干泡温度计的示数差距越大，表示（　　）

A．空气的绝对湿度越大

B．空气的相对湿度越小

C．空气中的水蒸气的实际压强离饱和程度越近

D．空气中的水蒸气的绝对湿度离饱和程度越远

BD　[湿泡温度计下端包有湿纱布，纱布上的水分蒸发时吸热，使得湿泡温度计比干泡温度计示数低，示数差距越大，说明纱包上的水分蒸发的越快，空气的相对湿度越小，即水蒸气的实际压强、绝对湿度离饱和程度越远，故B、D正确，A、C错误。

]

5、一定质量的理想气体在下列哪些过程中，一定从外界吸收了热量（　　）

A．温度保持不变，体积逐渐膨胀

B．体积保持不变，温度逐渐升高

C．压强保持不变，体积逐渐收缩

D．温度逐渐升高，压强逐渐减小

解析：

选ABD．体积增大，气体向外界做功，温度不变，内能不变，故一定吸收了热量，A正确．体积不变，气体对外界不做功，温度升高，内能增大，则只能气体吸收热量，B正确．体积减小，外界对气体做功，压强不变，体积减小，则温度减小，内能减小，故一定向外放出热量，C错误．温度升高，压强减小，则内能变大，体积增大，气体对外界做功，故一定吸收热量，D正确．

6、（多选）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。

下列判断正确的是（　　）

A．气体在a、c两状态的体积相等

B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能

C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功

ABE　[由ac的延长线过原点O知，直线Oca为一条等容线，气体在a、c两状态的体积相等，选项A正确；理想气体的内能由其温度决定，故在状态a时的内能大于在状态c时的内能，选项B正确；过程cd是等温变化，气体内能不变，由热力学第一定律知，气体对外放出的热量等于外界对气体做的功，选项C错误；过程da气体内能增大，从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D错误；由理想气体状态方程知：

＝

＝

＝

＝C，即paVa＝CTa，pbVb＝CTb，pcVc＝CTc，pdVd＝CTd。

设过程bc中压强为p0＝pb＝pc，过程da中压强为p′0＝pd＝pa。

由外界对气体做功W＝p·ΔV知，过程bc中外界对气体做的功Wbc＝p0（Vb－Vc）＝C（Tb－Tc），过程da中气体对外界做的功Wda＝p′0（Va－Vd）＝C（Ta－Td），Ta＝Tb，Tc＝Td，故Wbc＝Wda，选项E正确（此选项也可用排除法直接判断更快捷）。

]

7、下列说法正确的有（　　）

A．分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而减小

B．气体压强的大小仅与气体分子的密集程度有关

C．分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大

D．当液晶中电场强度不同时，液晶表现出光学各向异性

解析：

选CD．气体压强的大小与气体分子的密集程度和分子运动快慢有关，选项B错误；分子间的引力和斥力都随分子间距的减小而增大，选项C正确，A错误；当液晶中电场强度不同时，液晶表现出光学各向异性，选项D正确．

*8、对内能的理解，下列说法正确的是（　　）

A．系统的内能是由系统的状态决定的

B．温度高的系统比温度低的系统的内能大

C．不计分子之间的分子势能，质量和温度相同的氢气和氧气具有相同的内能

D．做功可以改变系统的内能，但是单纯地对系统传热不能改变系统的内能

A　[系统的内能是一个只依赖于系统自身状态的物理量，所以是由系统的状态决定的，A正确；系统的内能与温度、体积、物质的多少等因素都有关系，B错误；质量和温度相同的氢气和氧气的平均动能相同，但它们的物质的量不同，内能不同，C错误；做功和热传递都可以改变系统的内能，D错误。

]

*9、下列说法正确的是（　　）

A．单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点

B．若绝对湿度增加且大气温度降低，则相对湿度增大

C．物体温度升高1℃相当于热力学温度升高274K

D．在真空、高温条件下，可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素

解析：

选BD．单晶体有确定的熔点，多晶体也有确定的熔点，选项A错误；若绝对湿度增加且大气温度降低，则相对湿度增大，选项B正确；物体温度升高1℃相当于热力学温度升高1K，选项C错误；在真空、高温条件下，可利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素，选项D正确．

*10、（多选）以下说法正确的是（　　）

A．金刚石、食盐都有确定的熔点

B．饱和汽的压强与温度无关

C．一些小昆虫可以停在水面上是由于液体表面张力的作用

D．多晶体的物理性质表现为各向异性

E．当人们感觉空气干燥时，空气的相对湿度一定较小

ACE　[金刚石、食盐都是晶体，有确定的熔点，选项A正确；饱和汽的压强与温度有关，选项B错误；因为液体表面张力的存在，有些小昆虫能停在水面上，选项C正确；多晶体的物理性质表现为各向同性，选项D错误；在一定温度条件下，相对湿度越小，水蒸发得也就越快，人就越感到干燥，故当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，选项E正确。

]

*11、下列说法中正确的是（　　）

A．悬浮在液体中的固体颗粒越小，布朗运动就越明显

B．用气筒给自行车打气，越打越费劲，说明气体分子之间的分子力表现为斥力

C．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

D．一定质量的理想气体，温度升高，体积减小，则单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加

解析：

选AD．悬浮在液体中的固体小颗粒越小，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数就越少，撞击作用的不平衡性就表现得越明显，因而布朗运动就越明显，选项A正确；用气筒给自行车打气，越打越费劲，不能说明气体分子之间的分子力表现为斥力，选项B错误；当分子之间表现为引力时，分子势能随着分子之间距离的增大而增大，选项C错误；一定质量的理想气体，温度升高，体积减小时，单位时间内撞击到器壁单位面积上的气体分子数增加，所以其压强增大，选项D正确．

二、非选择题

1、在“用油膜法估测分子直径”的实验中：

（1）某实验小组配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的一项是_____；其余项正确操作的合理顺序是_______。

A.将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜

B.将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜

C.向浅水盘中倒入2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上

D.将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据d=

估算出油酸分子的直径

E.将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上。

（2）该实验小组用正确的实验操作重新实验，用1mL的油酸配置了500mL的油酸酒精溶液，用滴管、量筒测得n滴油酸酒精溶液体积为V，一滴溶液在水槽中最终形成油膜面积为S，则油酸分子直径为_______；实验中水槽所撒痱子粉太厚会导致测量结果_______（选填“偏大”或“偏小”）。

【解析】

（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：

准备浅水盘→配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积V=

→形成油膜→描绘油膜边缘→计算分子直径。

将一滴油酸溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，并不是纯油酸，故A项错误；其余项正确操作的合理顺序是：

CBED；

（2）1滴酒精油酸溶液的体积为：

V1=

·

，所以油酸分子直径为：

d=

=

；

实验过程中，若油膜没有完全散开，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由d=

可知，实验测量的油酸分子的直径偏大。

【答案】

（1）A　CBED　

（2）

　偏大

2、扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象．如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强p0．当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为p0，温度仍为303K．再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K．整个过程中封闭气体均可视为理想气体．求：

（1）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；

（2）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．

解析：

（1）以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T0＝300K，压强为p0，末状态温度T1＝303K，压强设为p1，由查理定律得

＝

①

代入数据得

p1＝

p0．②

（2）设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得

p1S＝p0S＋mg③

放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度T2＝303K，压强p2＝p0，末状态温度T3＝300K，压强设为p3，由查理定律得

＝

④

设提起杯盖所需的最小力为F，由平衡条件得

F＋p3S＝p0S＋mg⑤

联立②③④⑤式，代入数据得

F＝

p0S．

答案：

（1）

p0　

（2）

p0S

3、

（1）在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，用移液管量取0.25mL油酸，倒入标注250mL的容量瓶中，再加入酒精后得到250mL的溶液；然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入100滴溶液，溶液的液面达到量筒中1mL的刻度；再用滴管取配好的油酸溶液，向撒有痱子粉的盛水浅盘中滴下2滴溶液，在液面上形成油酸薄膜；待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。

坐标格正方形的大小为2cm×2cm，由图可以估算出油膜的面积是________m2（保留两位有效数字），由此估算出油膜分子的直径是________m（保留一位有效数字）。

（2）某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏大，可能是由于________。

A．油酸分子未完全散开

B．油酸中含有大量酒精

C．计算油膜面积时，舍去了所有不足半格的方格

D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数多计了10滴

[解析]　

（1）油膜面积的估算可以先数出油膜所覆盖的整个方格数，不足半个格的舍去，多于半个格的算1个格，再计算总面积，将油膜看成单分子层，先计算2滴溶液中所含油酸的体积，即为油膜的体积，再除以油膜面积即得分子直径。

由图示油膜可知，油膜的面积S＝60×2cm×2cm＝240cm2＝2.4×10－2m2；

两滴油酸溶液含纯油酸的体积

V＝2×

×

mL＝2×10－5mL＝2×10－11m3，

油酸分子的直径

d＝

＝

m≈8×10－10m。

（2）由公式d＝

可知，d偏大，则可能油酸体积V偏大或油膜面积S偏小，选项A、C正确。

[答案]　

（1）2.4×10－2　8×10－10　

（2）AC