高考物理总复习第十三单元单元检测教师用书(含解析)新人教版选修3_3

单元检测
1.(2018福建厦门10月质检)(多选)下列说法中正确的是()。

A .物体速度增大,则分子动能增大,内能也增大
B .一定质量气体的体积增大,但既不吸热也不放热,内能减小
C .相同质量的两种物体,提高相同的温度,内能的增量一定相同
D .物体的内能与物体的温度和体积都有关系
E .
,不会改变物体的分子的动能,A 项错误;体积增大时,气体对外做功,不吸热也不放热时,内能减小,B 项正确;质量相同,但物体的物质的量不同,故提高相同的温度时,内能的增量不一定相同,C 项错误;物体的内能取决于物体的温度和体积,D 项正确;由热力学第二定律可知,凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性,E 项正确。

2.(2018江西南昌八校联考)(多选)在装有食品的包装袋中充入氮气,然后密封进行加压测试,测试时,对包装袋缓慢施加压力,将袋内的氮气视为理想气体,在加压测试过程中,下列说法中正确的是()。

A .包装袋内氮气的压强增大
B .包装袋内氮气的内能不变
C .包装袋内氮气对外做功
D .包装袋内氮气放出热量
E .
,对包装袋缓慢地施加压力,说明在实验的过程中,袋内氮气的温度不变,所以氮气的内能不变,根据=C 知,袋内氮气的体积减小,则压强增大,A 、B 两项正确;对包装袋内氮气施加压力,使得氮气的pV
T 体积减小,外界对气体做功,C 项错误;氮气温度不变,内能不变,外界对氮气做正功,根据热力学第一定律可知氮气向外放热,D 项正确;氮气温度不变,分子的平均动能不变,平均速率不变,这只是一个统计规律,但不是每个分子的速率都不变,E 项错误。

3.(2018甘肃兰州10月月考)(多选)下列说法正确的是()。

A .温度高的物体的分子平均动能一定大,内能也一定大
B .气体压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关
C .分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
D .热力学第二定律指出:在任何自然的过程中,一个孤立的系统的总熵不会减小
E .,熔解区域呈圆形,这是晶体各向异性的表现
,分子的平均动能一定大,但物体的内能是所有分子动能与分子势能之和,不一定大,A 项错误;气体对容器壁的压强是由大量气体分子对器壁碰撞作用产生的,压强的大小跟气体分子的平均动能、分子的密集程度有关,B 项正确;由于分子之间的距离比较大时,分子之间的作用力为引力,而分子之间的距离比较小时,分子之间的作用力为斥力,所以分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大,C 项正确;根据热力学第二定律,在任何自然的过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,D 项正确;用热针尖接触金属表面的石蜡,熔解区域呈圆形,这是非晶体各向同性的表现,E 项错误。

4.(2018河北秦皇岛11月模拟)(多选)关于热力学定律,下列说法正确的是()。

A .自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
B .机械能可以全部转化为内能,内能也可以全部用来做功以转化成机械能
C .尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机却可以使温度降到-293 ℃
D .第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,随着科技的进步和发展,第二类永动机可以制造出来
E .,吸收热量,其内能一定增加
,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,A 项正确;机械能可以全部转化为内能,而内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能,B 项正确;尽管技术不断进步,热机的效率仍不能达到100%,制冷机也不能使温度降到-293℃,只能无限接近-273℃,却永远不能达到,C 项错误;第一类永动机违背能量守恒定律,第二类永动机不违背能量守恒定律,但违背了热力学第二定律,第二类永动机不可能制造出来,D 项错误; 一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,没有对外做功,根据热力学第一定律可知,其内能一定增加,E 项正确。

5.(2018江苏淮安12月月考)(多选)一定量的理想气体从状态a 开始,经历三个过程ab 、bc 、ca 回到原状态。

其p-T 图象如图所示。

下列判断正确的是()。

A .过程ab 中气体一定吸热
B .过程bc 中气体既不吸热也不放热
C .过程ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热
D .a 、b 和c 三个状态中,状态a 分子的平均动能最小
E .b 和c 两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
解析因为=C ,从图中可以看出,ab 过程不变,则体积V 不变,因此ab 过程外力做功W=0,气体温度升pV T p
T 高,则ΔU>0,根据热力学第一定律有ΔU=Q+W ,可知Q>0,即气体吸收热量,A 项正确。

bc 过程气体温度不变,ΔU=0,但气体压强减小,由=C 可知V 增大,气体对外做功,W<0,由ΔU=Q+W 可知Q>0,即气体吸收热pV T 量,B 项错误。

ca 过程气体压强不变,温度降低,则ΔU<0,由=C 可知V 减小,外界对气体做功,W>0,由pV T ΔU=W+Q 可知W<|Q|,C 项错误。

状态a 温度最低,而温度是分子平均动能的标志,D 项正确。

bc 过程体积增大了,容器内分子数密度减小,温度不变,分子平均速率不变,因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减少了,E 项正确。

6.(2018贵州遵义二模)(多选)下列说法中正确的是()。

A .机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程
B .气体可以从单一热源吸收热量,全部用来对外做功
C .第二类永动机没有违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律
D .热量可以从低温物体传到高温物体,但是不可能不引起其他变化
E . 1 K 小于摄氏温度升高1 ℃
,机械能转化为内能的实际宏观过程是不可逆过程,A 项正确;在外界的影响下,气体可以从单一热源吸收热量,全部用来对外做功,B 项正确;第二类永动机没有违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,C 项错误;热量可以从低温物体传到高温物体,但是不可能不引起其他变化,D 项正确;热力学温度升高1K 等于摄氏温度升高1℃,E 项错误。

7.(2018河南郑州11月联考)(多选)下列说法正确的是()。

A .当分子间作用力减小时,分子势能一定减小
B .液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性的特点制成的
C .质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等
D .热量能够自发地从内能多的物体传到内能少的物体
E .自然界发生的一切过程能量都守恒,符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生
,且引力减小时,分子间距离可能增大,也可能减小,因此分子力可能做负功,也可能做正功,分子势能可能增大,也可能减小,A 项错误。

液晶显示屏利用液晶的光学各向异性的特点,来显示不同的颜色,B 项正确。

物体的内能与物质的量、体积和温度有关,质量相等的不同物质,物质的量不一定相等,所以质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等,C 项正确。

热量只能自发地从温度高的物体传到温度低的物体,而内能多的物体温度不一定高,D 项错误。

自然界发生的一切过程能量都守恒,符合热力学第二定律的宏观过程都能自然发生,E 项正确。

8.(2018东北三省10月模拟)(多选)下列叙述和热力学定律相关,其中正确的是()。

A .第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律
B .能量耗散过程中能量不守恒
C .电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律
D .能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
E .
,第一类永动机是不可能制成的,A 项正确;能量耗散过程中能量也是守恒的,B 项错误;电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,没有违背热力学第二定律,因为消耗了电能,C 项错误;能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性,D 项正确;根据热力学第二定律可知,物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而引起其他变化,E 项正确。

9.(2018河南信阳11月质检)(多选)下列说法中正确的是()。

A .气体放出热量,其分子的平均动能可能增大
B .布朗运动不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动
C .当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
D .第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律
E .某气体的摩尔体积为V ,每个分子的体积为V 0,则阿伏加德罗常数可表示为N A =V
V 0
,气体放出热量,若外界对气体做功,温度升高时气体分子的平均动能增大,A 项正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动,B 项正确;当分子力表现为斥力时,分子力总是随分子间距离的减小而增大,随分子间距离的减小,分子力做负功,所以分子势能也增大,C 项正确;第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,D 项错误;某固体或液体的摩尔体积为V ,每个分子的体积为V 0,则阿伏加德罗常数可表示为N A =,而对气体此式不成立,E 项错误。

V V 0
10.(2018甘肃兰州10月模拟)(多选)如图所示,一定质量的理想气体从状态A 依次经过状态B 、C 和D 后再回到状态A 。

其中,A →B 和C →D 为等温过程,B →C 和D →A 为绝热过程(气体与外界无热量交换),这就是著名的“卡诺循环”。

该循环过程中,下列说法正确的是()。

A .A →
B 过程中,外界对气体做功
B .B →
C 过程中,气体分子的平均动能减小
C .C →
D 过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D .D →A 过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化
E .,内能减小的过程是B →C
,A →B 为等温过程,内能不变,气体的体积增大,气体对外做功,A 项错误;B →C 过程为绝热过程,气体体积增大,气体对外做功,因此内能减小,气体分子的平均动能减小,B 项正确;C →D 为等温过程,气体体积减小,单位体积内的分子数增多,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,C 项正确;D →A 为绝热过程,气体体积减小,外界对气体做功,内能增大,温度升高,因此气体分子的速率分布曲线变化,D 项错误;综上所述可知E 项正确。

11.(2018河南南阳9月模拟)如图所示,用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距离汽缸底部高度H 1=0.60 m ,气体的温度T 1=300 K ;现给汽缸缓慢加热至T 2=480 K ,活塞缓慢上升到距离汽缸底部某一高度H 2处,此过程中缸内气体增加的内能ΔU=300 J 。

已知大气压强p 0=1.0×105 Pa ,活塞横截面积S=5.0×10-3 m 2。

求:
(1)活塞距离汽缸底部的高度H 2。

(2)此过程中缸内气体吸收的热量Q 。

1)气体做等压变化,根据盖—吕萨克定律有
=H 1S T 1H 2S
T 2
解得H 2=0.96m 。

(2)在气体膨胀的过程中,气体对外做功
W 0=p 0ΔV=180J
根据热力学第一定律可得气体内能的变化量
ΔU=-W 0+Q
解得Q=ΔU+W 0=480J 。

1)0.96m (2)480J
12(2018辽宁丹东阶段检测)一定质量的理想气体经历了如图所示的A →B →C →D →A 循环,该过程每个状态视为平衡态,各状态参数如图所示。

A 状态的压强为1×105 Pa ,求:
(1)B 状态的温度。

(2)完成一次循环,气体与外界热交换的热量。

1)理想气体从A 状态到B 状态的过程中,压强保持不变,根据盖—吕萨克定律有
=
V A T A V B
T B 代入数据解得T B =T A =600K 。

V B
V A (2)理想气体从A 状态到B 状态的过程中,外界对气体做功W 1=-p A (V B -V A )
解得W 1=-100J
气体从B 状态到C 状态的过程中,体积保持不变,根据查理定律有
=
p B T B p C
T C 解得p C =2.5×105Pa
从C 状态到D 状态的过程中,压强保持不变,外界对气体做功
W 2=p C (V C -V D )=p C (V B -V A )
解得W 2=250J
一次循环过程中外界对气体所做的总功
W=W 1+W 2=150J
理想气体从A 状态完成一次循环,回到A 状态,始末温度不变,所以内能不变。

根据热力学第一定律有ΔU=W+Q
解得Q=-150J
故完成一次循环,气体向外界放热150J 。

1)600K (2)放热150J。