【专项题库+高考领航】2022届高考物理大一轮复习-章末检测-热学(选修3-3).docx

章末检测热学(选修3-3) (时间：60分钟满分：100分)1(1)(6分)(多选)我国已开展空气中PM 2.5浓度的监测工作PM 2.5是指空气中直径等于或小于2.5 m的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规章运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害矿物燃料燃烧的排放物是形成PM 2.5的主要缘由下列关于PM 2.5的说法中正确的是()APM 2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当BPM 2.5在空气中的运动属于分子热运动CPM 2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM 2.5无规章碰撞的不平衡打算的D提倡低碳生活，削减煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM 2.5在空气中的浓度EPM 2.5必定有内能(2)(6分)如图所示，圆柱形汽缸开口向上，竖直放置在水平面上，汽缸足够长，内截面积为S，大气压强为p0.一厚度不计、质量为m的活塞封住确定量的抱负气体，温度为T0时缸内气体体积为V0.先在活塞上缓慢放上质量为3m的砂子，然后将缸内气体温度缓慢上升到2T0，求稳定后缸内气体的体积解析：(1)PM 2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM 2.5在空气中的运动不属于分子热运动，B错误；PM 2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM 2.5无规章碰撞的不平衡和气流的运动打算的，C错误；提倡低碳生活，削减煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM 2.5在空气中的浓度，PM 2.5必定有内能，D、E正确(2)设初态气体压强为p1，放砂后压强为p2，体积为V2，升温后体积为V3，则有p1p0mg/S1.5p0p2p04mg/S3p0等温过程：由p1V0p2V2得V20.5V0等压过程：由得V3V0.答案：(1)DE(2)V02(1)(6分)某校开展探究性课外活动，一同学用如右图所示的装置争辩气体压强、体积、温度三量之间的变化关系该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内有抱负气体，并将汽缸固定不动，缸内活塞可自由滑动且不漏气把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时，活塞恰好静止，现给沙桶底部钻一个小洞，让细沙渐渐漏出，外部环境温度恒定，则()A外界对气体做功，内能增大B外界对气体做功，温度计示数不变C气体体积减小，温度计示数减小D外界对气体做功，温度计示数增加(2)(6分)如图所示为一简易火灾报警装置其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度上升时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声.27时，空气柱长度L1为20 cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10 cm，管内水银柱的高度h为8 cm，大气压强为75 cm水银柱高当温度达到多少时，报警器会报警？假如要使该装置在87时报警，则应当再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱？假如大气压增大，则该报警器的报警温度会受到怎样的影响？解析：(1)细沙漏出，汽缸内气体压强增大，体积减小，外界对气体做功；汽缸导热良好，细沙渐渐漏出，外部环境温度稳定，气体温度不变，即内能不变，B正确，A、C、D错误(2)依据，V1L1S，V2(L1L2)S，T1300 K，解得：T2450 K，t450273177设应当再往玻璃管内注入x cm高的水银柱，则V3(L1L2x)S，依据，T1300 K，T3360 K，V1L1S，p1(758)cmHg，p3(758x)cmHg，解得：x8.14 cm.假如大气压增大，则该报警器的报警温度会上升答案：(1)B(2)1778.14 cm上升3(2021高考重庆卷)(1)(6分)某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时()A室内空气的压强比室外的小B室内空气分子的平均动能比室外的大C室内空气的密度比室外的大D室内空气对室外空气做了负功(2)(6分)汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了p，若轮胎内气体视为抱负气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量解析：(1)由于室内、外相通，内、外压强始终相等，A错误；温度是分子平均动能的标志，室内温度高，分子平均动能大，B正确；室内原有空气体积膨胀对外做功，密度减小，C、D错误(2)由抱负气体状态方程C(恒量)有解得：V答案：(1)B(2)V4. (1)(6分)如图，确定量的抱负气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强 ()A渐渐增大B渐渐减小C始终不变 D先增大后减小(2)(6分)在一个大气压下，水在沸腾时，1 g水吸取2 263.8 J的热量后由液态变成同温度的气态，其体积由1.043 cm3变成1 676 cm3，求：1 g水所含的分子个数；体积膨胀时气体对外界做的功；气体的内能变化(大气压强p01.0105 Pa，水的摩尔质量为M18 g/mol，阿伏加德罗常数NA6.01023 mol1)解析：(1)由图象可得，体积V减小，温度T增大，由公式C得压强p确定增大故答案选A.(2)1 g水所含的分子个数为n610233.31022(个)气体体积膨胀时对外做的功为Wp0V105(1 6761.043)106 J167.5 J.依据热力学第确定律有：UWQ(2 263.8167.5)J2 096.3 J.答案：(1)A(2)3.31022个167.5 J增加2 096.3 J5(1)(6分)下列说法正确的是()A确定质量的气体，当温度上升时，压强确定增大B确定质量的气体，当体积增大时，压强确定减小C确定质量的气体，当体积增大，温度上升时，压强确定增大D确定质量的气体，当体积减小，温度上升时，压强确定增大(2)(8分)在如图所示的坐标系中，确定质量的某种抱负气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态A到状态B，外界对该气体做功为6 J；其次种变化是从状态A到状态C，该气体从外界吸取的热量为9 J图线AC的反向延长线通过坐标原点O，B、C两状态的温度相同，抱负气体的分子势能为零求：从状态A到状态C的过程，该气体对外界做的功W1和其内能的增量U1.从状态A到状态B的过程，该气体内能的增量U2及其从外界吸取的热量Q2.解析：(1)确定质量的气体，其分子总数确定，当温度上升时，气体分子的平均动能增大，有引起压强增大的可能，但不知道分子的密度如何变化，故不能断定压强确定增大，A项错误，当体积增大时，气体分子的密度减小，有使压强减小的可能，但不知气体分子的平均动能如何变化，同样不能断定气体压强确定减小，B项错误，体积增大有使压强减小的趋势，温度上升有使压强增大的趋势，这两种使压强向相反方向变化的趋势不知谁占主导地位，不能断定压强如何变化，故C项错误；体积减小有使压缩增大的趋势，温度上升也有使压强增大的趋势，这两种趋势都使压强增大，故压强确定增大，D项正确(2)从状态A到状态C的过程，气体发生等容变化该气体对外界做的功W10依据热力学第确定律有U1W1Q1内能的增量U1Q19 J.从状态A到状态B的过程，体积减小，温度上升该气体内能的增量U2U19 J依据热力学第确定律有U2W2Q2从外界吸取的热量Q2U2W23 J.答案：(1)D(2)09 J9 J3 J6(1)(4分)(多选)下列关于分子热运动的说法中正确的是()A布朗运动就是液体分子的热运动B气体假如失去了容器的约束就会散开，这是由于气体分子之间存在斥力的缘由C对于确定量的抱负气体，假如压强不变，体积增大，那么它的内能确定增大D假如气体温度上升，分子平均动能会增加，但并不是全部分子的速率都增大(2)(4分)确定质量的抱负气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10 L，那么变到状态B时气体的体积为_L，变到状态C时气体的压强是0时气体压强的_倍(3)(4分)如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为2103m2，确定质量的气体被质量为3.0 kg的活塞封闭在汽缸内，活塞和汽缸可无摩擦滑动，现用外力推动活塞压缩气体，对缸内气体做功600 J，同时缸内气体温度上升，向外界放热150 J，求初状态的压强和压缩过程中内能的变化量(大气压强取1.01105 Pa，g取10 m/s2)解析：(1)布朗运动是悬浮在液体中花粉颗粒的运动；气体分子散开的缘由在于分子间间距大，相互间没有作用力；对于确定量的抱负气体，在压强不变的状况下，体积增大，温度上升分子平均动能增加，抱负气体分子势能为零，所以内能增大(2)由图可知状态A到状态B是等压过程，由盖吕萨克定律，TA273 K，TB(273273)K546 K得VB20 L状态B到状态C是等容过程，由查理定律，得pC2pB2pA.(3)初状态pp01.16105 Pa由热力学第确定律WQU得，内能的变化量U600(150)450(J)答案：(1)CD(2)202(3)1.16105 Pa450 J7(1)(4分)(多选)下列说法中正确的是()A确定质量的抱负气体保持压强不变，温度上升，体积确定增大B布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规章运动C其次类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的D液晶在光学和电学性质上表现出各向同性(2)(4分)若确定质量的抱负气体对外做了3 000 J的功，其内能增加了500 J，表现该过程中，气体应_(填“吸取”或“放出”)热量_J.(3)(4分)已知水的密度为，阿伏加德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为V.求相同体积的水和可视为抱负气体的水蒸气中所含的分子数之比？解析：(1)由气体试验定律可知A正确，布朗运动是微粒的运动，是由微粒四周的液体分子撞击微粒引起的，B错误，其次类永动机虽然不违反能量守恒定律，但违反热力学其次定律，它是制造不出来的，C正确；液晶在光学和电学性质上表现出各向异性，D错误(2)由UWQ代入数据得Q3 500 J，即吸取热量3 500 J.(3)设二者的体积均为V，则水的质量为mV，分子个数为NNANA，水蒸气的个数NNA故二者的分子个数比为答案：(1)AC(2)吸取3 500(3)8(1)(6分)某同学利用DIS试验系统争辩确定量抱负气体的状态变化，试验后计算机屏幕显示如右图的pt图象已知在状态B时气体的体积为VB3 L，则下列说法正确的是 ()A状态A到状态B气体的体积越来越大B状态B到状态C气体内能增加C状态A的压强是0.5 atmD状态C体积是2 L(2)(8分)某高速大路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm，温度为27 ，爆胎时胎内气体的温度为87 ，轮胎中的空气可看作抱负气体求爆胎时轮胎内气体的压强；从微观上解释爆胎前胎内压强变化的缘由；爆胎后气体快速外泄，来不及与外界发生热交换，推断此过程胎内原有气体内能如何变化？简要说明理由解析：(1)状态A到状态B是等容变化，故体积不变，A错；状态B到状态C是等温变化，气体内能不变，B错；从图中可知，pB1.0 atm，TB(27391)K364 K，TA273 K，依据查理定律，有，即，解得pA0.75 atm，C错；pB1.0 atm，VB3 L，pC1.5 atm；依据玻意耳定律，有pBVBpCVC，解得，VC2 L，D对(2)气体作等容变化，由查理定律得：T1t1273T2t2273p12.5 atmt127t287 由得：p23 atm.答案：(1)D(2)3 atm气体体积不变，分子密集程度不变，温度上升，分子平均动能增大，导致气体压强增大气体膨胀对外做功，没有吸取或放出热量，据热力学第确定律UWQ得U0，内能削减