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1、选修3-3热学综合检测一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选对但不全的得 2分，有选错的或不答的得。分）1 .气体内能是所有气体分子热运动动能和势能的总和，其大小与气体的状态有关，分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的（）A.温度和体积B.体积和压强C.温度和压强D.压强和温度解析 温度是分子平均动能的标志.温度高，分子平均动能大.分子间势能与分子间距离r有关，分子间距离变化，分子间势能就发生变化，所以A正确.答案 A2 .关于布朗运动、扩散现象和对流下列说法中正确的是（）A.
2、布朗运动是固体微粒的运动，反映了液体分子的无规则运动B.布朗运动和扩散现象以及对流都需要在重力的作用下才能进行C.布朗运动和扩散现象不需要在重力作用下就能进行D.对流在完全失重情况下不能发生解析 布朗运动和扩散现象都是分子无规则运动的结果，是不需要外加条件的，而对流则是密度大的物质在重力作用下而下沉所引起的.故A、C、D项正确.答案 ACD3 .下列叙述正确的是（）A.玻璃杯被打碎后不能利用分子间引力使其复原，这是因为碎片间接触处绝大多数分子间距太大，分子引力很弱8 .已知某种气体白摩尔体积为V,该种气体的分子体积为 V 则可算出阿伏加德罗常数N= VV）C.物体内能增加，可能吸收热量；物体内
3、能越大，则吸收热量越多D.第二类永动机是不可能制成的，是因为它违背了热力学第一定律 答案 A4.热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象.所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、重新加以利用.下列关于能量耗散的说法中正确的是（）A.能量耗散说明能量不守恒B.能量耗散不符合热力学第二定律C.能量耗散过程中能量仍守恒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 解析 耗散的能量不是消失了，而是转化为其他形式的能，恰好说明能量是守恒的无法在不产生其他影响的情况下把散失的能量重新收集起来加以利用，恰好说明自然界的宏观过程具有方向性答案 CD5下列说法正确的是(
4、)A.在一与外界绝热的房间内，打开一台冰箱的门，再接通电源，过一段时间后，室内温度就会降低B.从目前的理论看来，只要实验设备足够高级，可以使温度降低到274 CC 第二类永动机是不能制造出来的， 尽管它不违反热力学第一定律， 但它违反了热力学第二定律D.机械能可以自发地全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能而不引起其他变化解析 A 中因电流要做功发热，据能量守恒定律可知房间温度会升高；绝对零度是不能达到的，只能无限接近它， B 错； D 中， 机械能可以自发地全部转化为内能， 内能也可以全部转化为机械能但要引起其他变化答案 C6关于液体的表面张力，下列说法中正确的是()A.表面张力是液面各
5、部分间的相互作用B.液体表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间的相互作用表现为引力C.表面张力的方向总是垂直液面，指向液体内部的D.表面张力的方向总是沿液面分布的解析 表面张力是液体表面之间的相互引力，而不是液体内部各部分之间的作用，所以选项A错误；从分子论解释，选项 B 是正确的；表面张力方向总是沿液面分布的，如果液面是平面，表面张力就在平面上；如果液面是曲面，表面张力就在液面的切面上，故选项 C 错误， D 正确答案 BD7.有一压力锅，锅盖上的排气孔截面积约为7.0X10 6m2,限压阀重为0.7 N .使用该压力锅煮水消毒，根据下列水的沸点与气压关系的表格，分析可知压力锅内的最高水温约为
6、 ( 大气压强为1.01xi0 5Pa)( )压力锅示意图p(x105Pa)1.011.431.541.631.731.821.912.012.122.21t(C)100110112114116118120122124126A.100 CB. 112 CC. 122 CD. 124 C解析 限压阀产生的压强 P1 = K= 7 n v 6 Pa = 105 Pa,锅内压强为p= p1 + p0 = 2.01 x 105 PaS 7.0 X 10由表中对应的温度，可知 C正确.h的水银柱，中间封有答案 C8.如图所示，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为段空气，则（）用心爱心专心3A
7、正确；弯管向上移动时，气半=C可知，等压变化，V必A.弯管左管内外水银面的高度差为hB.若把弯管向上移动少许，则管内气体体积增大C.若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱沿管壁上升D.若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升解析 气体压强px=p0+ph,由此可知，左边液面高度差等于h,体发生等压变化，体积不变，B错误；同理，知 C正确；若T值增大,然增大，右侧水银柱上升，D正确.答案 ACD9.如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体.将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流 出.在此过程中，大气压强与外界
8、的温度保持不变，关于这一过程，下列说法正确的是（）A.气体分子的平均动能逐渐增大B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量解析导热汽缸和活塞，说明气体温度始终与大气温度相同，当液体逐渐流出的过程中气体做等温膨胀、压强减小的变化，气体温度未变，分子密度减小则气体分子的平均动能不变，A错误；对活塞单位时间内撞击次数减少，B错误；单位时间分子对活塞的冲量减小，C错误；因为气体温度未变，所以气体的内能未变，则气体对外界做功和从外界吸收的热量相等，则D正确.答案 D10.下图为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫制冷剂
9、在冰箱内外的管道中不断循 环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外.下 列说法正确的是（ ）压缩机A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析 电冰箱工作时，热量从冰箱内的低温物体传到冰箱外的高温物体，并不是“自发”进行 的，而是通过压缩机耗电做功 （即“其他影响”）实现的.电冰箱的工作原理是压缩机耗电做功将电 冰箱内低温物体的热量传到冰箱外的高温物体的，它遵循能量守恒和转化定律，即不违反热力学第 一定律.因
10、此选项 B、C正确.答案 BC二、本题共6小题，共60分.按题目要求作答.解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要 演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.11. （4分）首先在显微镜下研究悬浮在液体中的小颗粒总在不停地运动的科学家是英国植物学 家,他进行了下面的探究：把有生命的植物花粉悬浮在水中，观察到了花粉在不停地做 无规则运动；把保存了上百年的植物标本微粒悬浮在水中，观察到了微粒在不停地做无规则运动;把没有生命的无机物粉末悬浮在水中，观察到了粉末在不停地做无规则运动；由此可说明解析本题考查布朗运动.答案布朗微小颗粒的运动不是生命现象12. （8分
11、）（1）现代科学技术的发展与材料科学、能源的开发密切相关，下列关于材料、能源的 说法正确的是 .（填选项前的编号）化石能源为清洁能源；纳米材料的粒度在1 pm- 100 pm之间；半导体材料的导电性能介于金属导体和绝缘体之间；液晶既有液体的流动性，又有光学性质的各向同性.J,（2） 一定质量的理想气体在某一过程中，外界对气体做功 7.0 X 104 J,气体内能减少1.3 X 105则此过程 .（填选项前的编号）用心爱心专心7气体从外界吸收热量2.0 X 105量6.0X104 J气体向外界放出热量6.0 X104 J气体向外界放出热量2.0 X 10 5 J气体从外界吸收热解析（1）化石能源
12、为非清洁能源;1 nm=10-9日液晶既有液体的流动性，又有单晶体的各向异性.(2)根据热力学第一定律，VWQ=AU,所以Q=A U- W= (1.3 X 10 57.0 X 104)J= 2.0 X105J,即气体向外界放出热量2.0X105 J.答案（1）2.0 X105 J ,同时(2)13. （10分）（1）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对汽缸中的气体做功为.（填“吸收”或“放出”）的热气体的内能增加了1.5X105 J .试问：此压缩过程中，气体J.（2）若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是（填“A”、B或C）,该过程中气体的内能（填“增加”、
13、“减少”或“不（3）设想将1 g水均匀分布在地球表面上，估算1 cm2的表面上有多少个水分子？（已知1mol水的质量为18 g ,地球的表面积约为 5X1014#,结果保留一位有效数字）解析（1）由 AU= VW Q 代入数据可得，Q= AU W= （1.5 X 10 52.0 X 105） J = 0.5X105 J= 5X104 J故放出热量.,pV(2)由年:C可得，V与T成正比，故C为等压变化.（3）由题知Ml= 18 g , m= 1 g , S= 1 cm： S0=5X 1014n2,则有 1 g 水的分子数 Nl= mA; 1 cm2 的表面上水分子数n=N t7x103.S0答
14、案 （1）放出5X104(2)C 增加3(3)7 X1014. (10分)一房间长L=7m,宽L2=5m,高h= 3.2m.假设房间内的空气处于标准状况，已知 阿伏加德罗常数 NA= 6.02 X 10 23mol1.(1)求房间内空气分子数；(2)如果空气的压强不变，温度升高到 27C,求原房间内的空气其体积将变为多少？(3)升温过程中，房间内空气分子的平均动能如何变化？解析 (1)房间的体积 V= LiL2h=112m3,室内的空气分子数n = ；VN= 3.01 x 1027个.(2)温度由T= 273 K升高到T = 300 K设原来在房间中的空气的体积将增大到V,VTV, =V 吗咨
15、 m3=123m： I2 7 3(3)房间里空气分子的平均动能增大.答案 (1)3.01 X 10 27 个3(2)123m(3)增大15. (14分)喷雾器内有10L水，上部封闭有1 atm的空气2L.关闭喷雾阀门，用打气筒向喷 雾器内再充入1 atm的空气3L(设外界环境温度一定，空气可看作理想气体).(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因；(2)打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由.宁城之|步或lF.rclyrlfrllTlKlrlKlli* 一喷雾阀门解析(1)设气体初态压强为p1,体积
16、为V1；末态压强为p2,体积为 V 由玻意耳定律代入数据得S= 2.5 atm微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加.(2)吸热.气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热.答案 (1)2.5 atm 见解析(2)见解析16. (14分)如图，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端封闭但留有一 抽气孔.管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)，气体温度为T1.开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到何时，活塞下方气体的体积为Vi,活塞上方玻璃管的容积为2.6Vi.活塞因重力而产生的压强为0.5 po.继续将活塞
17、上方抽成真空并密封.整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变.然后将密封的气体缓慢加热.求：(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；(2)当气体温度达到1.8时气体的压强.解析(1)活塞上方的压强为po时，活塞下方气体的体积为V,抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5 po.由玻意耳定律得PoPoV1o.5 po式中V是抽成真空时活塞下面气体的体积.此后，气体等压膨胀，由盖吕萨克定律得2.6V + V T /=一V T式中T是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度.由得T = 1.2 T.(2)活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程.由查理定律得 詈二次式中p2是气体温度达到1.8时气体的压强.由式得 p2= o.75 po.答案 (1)1.2 T1(2)0.75 p0用心 爱心 专心#