2024年高考物理一轮复习单元质检十三热学选修3_3含解析新人教版.docxVIP

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单元质检十三热学(选修3-3)

(时间:45分钟满分:90分)

1.(15分)(2024·全国卷Ⅲ)(1)(5分)(多选)如图所示,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了肯定质量的志向气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中。?

A.气体体积渐渐减小,内能增加

B.气体压强渐渐增大,内能不变

C.气体压强渐渐增大,放出热量

D.外界对气体做功,气体内能不变

E.外界对气体做功,气体汲取热量

(2)(10分)如图所示,两侧粗细匀称、横截面积相等、高度均为h=18cm的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12cm。管底水平段的体积可忽视。环境温度为T1=283K,大气压强p0相当于76cm水银柱产生的压强。

(ⅰ)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?

(ⅱ)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?

答案:(1)BCD(2)(ⅰ)12.9cm(ⅱ)363K

解析:(1)本题以汽缸为背景,意在考查气体试验定律和热力学定律。

肯定质量志向气体的内能仅与温度有关,温度不变,气体内能不变,选项A错误;依据p1V1=p2V2,气体体积变小,压强增大,选项B正确;外界对气体做功W0,内能不变ΔU=0,由ΔU=W+Q,可得Q0,气体放出热量,选项C、D正确,选项E错误。

(2)本题以U形管为背景,意在考查气体试验定律。

(ⅰ)设密封气体初始体积为V1,压强为p1,左、右管的横截面积均为S,密封气体先经等温压缩过程体积变为V2,压强变为p2。由玻意耳定律有

p1V1=p2V2①

设注入水银后水银柱高度为h,水银的密度为ρ,按题设条件有

p1=p0+ρgh0②

p2=p0+ρgh③

V1=(2h-l-h0)S,V2=hS④

联立①②③④式并代入题给数据得

h=12.9cm。⑤

(ⅱ)密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3,温度变为T2,由盖—吕萨克定律有

V2

按题设条件有

V3=(2h-h)S⑦

联立④⑤⑥⑦式并代入题给数据得

T2=363K。⑧

2.(15分)(1)(5分)(多选)下列说法正确的是。?

A.扩散现象不仅能发生在气体和液体中,固体中也可以

B.岩盐是立方体结构,粉碎后的岩盐不再是晶体

C.地球大气的各种气体分子中氢分子质量小,其平均速率较大,更简单摆脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量相对较少

D.从微观角度看气体压强只与分子平均动能有关

E.温度相同的氢气和氧气,分子平均动能相同

(2)(10分)肯定质量的志向气体从状态A改变到状态B,再改变到状态C,其状态改变过程的p-V图像如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃,求:

①该气体在状态B时的温度;

②该气体从状态A到状态C的过程中与外界交换的热量。

答案:(1)ACE(2)①-173℃②吸热200J

解析:(1)扩散现象也可以在固体中发生,A项正确;粉碎后的岩盐颗粒仍具有立方体结构,仍为晶体,B项错误;从微观角度看气体压强与分子平均动能和气体分子密集程度两个因素有关,D项错误;依据分子动理论,分子的平均动能取决于温度,与分子种类无关,E项正确;温度是分子平均动能的量度,温度越高,分子平均动能越大,质量越小,速率越大,氢分子质量小,其平均速率较大,更简单摆脱地球吸引而逃逸,因此大气中氢含量相对较少,C项正确。

(2)①对于志向气体,A→B过程为等容改变,依据查理定律有pATA=p

所以tB=-173℃。

②B→C过程为等压改变,依据盖—吕萨克定律有VBTB=VCTC,得TC

由于状态A与状态C温度相同,气体内能相等,而A→B过程是等容改变,气体对外不做功,B→C过程中气体体积膨胀对外做功,即从状态A到状态C气体对外做功,依据热力学第肯定律可知气体应从外界汲取热量

即Q=-W=p·ΔV=1×105×(3×10-3-1×10-3)J=200J。

3.(15分)(1)(5分)(多选)下列说法正确的是。?

A.已知水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数

B.布朗运动说明分子在永不停息地做无规则运动

C.两个分子由很远(r10-9m)距离减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大

D.露珠呈球状是由于液体表面张力的作用

E.物体的温度上升,则物体中全部分子的分子动能都增大

(2)(10分)质量m0=10kg的缸体与质量m=4kg的活塞,封闭肯定质量的志向气体(气体的重力可以忽视),不漏气的活塞被一劲度系数k=20