高中同步人教版选择性必修第三册第三章2_3节综合拔高练

2022版高中同步人教版选择性必修第三册 第三章 2~3节综合拔高练
一、单选题
1．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是（　　）
A．W8×104J，J，
B．W＝8×104J，J，
C．W－8×104J，J，
D．W－8×104J，，
2．关于物体的内能、温度和分子的平均动能，下列说法正确的是
A．温度低的物体内能一定小
B．温度低的物体分子平均动能一定小
C．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
D．物体自由下落时速度增大，所以物体分子的平均动能也增大
3．根据所学的热学知识，可以确定下列说法正确的是（ ）
A．某星球表面的温度可能为－300℃
B．第二类永动机不可能制成的原因是违背了能量守恒定律
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．在引起其他变化的情况下，使从单一热源吸收的热量全部用来做功是有可能的
4．一定质量的理想气体沿如图所示的过程从状态A变化到状态B，则在这一过程中气体（ ）
A．气体的密度增大
B．向外界放出热量
C．外界对气体做功
D．气体分子的平均动能增大
5．下列关于分子运动和热现象的说法正确的是（　　）
A．当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但引力增大得更快
B．实际气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子平均动能增加
D．若气体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则气体的分子体积为
二、多选题
6．一定质量的理想气体，在体积保持不变的条件下，若气体温度升高，则（　　）
A．气体中每个分子热运动的动能一定都变大
B．气体中每个分子对器壁撞击的作用力都变大
C．气体的压强变大
D．气体一定从外界吸收热量
7．下列说法正确的是__________．
A．分子间距增大时分子间的引力和斥力都会减小
B．物体的温度升高时，绝大多数分子热运动的动能增大，但也有一些分子动能减小
C．已知某气体的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，分子均视为立方体，则立方体的边长为
D．气体与外界发生热传递的同时对气体做功，则气体的内能一定改变
E．熵是物体内分子运动无序程度的量度，气体向真空膨胀时虽不对外做功，但系统的熵是增加的
8．某人用手将1Kg物体由静止向上提起1m，这时物体的速度为2m/s（g取10m/s2），则下列说法正确的是（ ）
A．手对物体做功12J B．合外力做功2J
C．合外力做功12J D．物体克服重力做功2J
9．一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上A、B两点表示气体的两个状态，则（ ）
A．A到B的过程中，气体内能增加
B．A到B的过程中，气体从外界吸收热量
C．温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大
D．A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次 数减少
三、填空题
10．以下说法正确的是（　　）
A．布朗运动的剧烈程度与温度有关，所以布朗运动也叫做热运动
B．物体做加速运动时速度越来越大，物体内分子的平均动能也越来越大
C．在完全失重的情况下，熔化的金属能够收缩成标准的球形
D．在温度不变的情况下，减小液面上方饱和汽的体积时，饱和汽的压强增大
11．随机事件：在一定条件下可能出现，也可能______的事件。
四、解答题
12．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示．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，气体是吸热还是放热？简要说明理由．
13．如图所示，导热性能极好的汽缸，高为l，开口向上固定在水平面上，距缸底0.8l处有两个支架，汽缸中有横截面积为S、质量为的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始状态外界温度为T0、缸体内气体和大气压均为p0，大气压强保持不变，汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g，缓慢加热气体使活塞缓慢上升到缸口，整个过程中气体吸收的热量为Q，求：
（1）温度多高时活塞对支架压力恰好为零；
（2）温度多高时活塞上升到汽缸顶部；
（3）整个过程中气体内能的增加量
14．如图所示，一定质量的气体从状态A经B，C，D再回到A。问AB、BC、CD、DA经历的是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1L，求在状态B、C、D时的体积各为多少。
15．(1)注意观察的同学会发现,用来制冷的空调室内机通常持在高处,而用来取暖的暖气片却装在较低处,这是由于利用热空气密度较小而冷空气密度较大来形成对流的缘故.请你解释,为什么热空气密度小而冷空气密度大
(2)将一氢气球放飞,随着气球高度的不断增大,若高空气压不断降低,气球的体积也不断增大,而温度基本不变,请问在此过程中其能量是怎样转化与转移的
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【解析】
【分析】
【详解】
外界对气体做了8×104J的功，则
气体内能减少了1.2×105J，则
由热力学第一定律
可得
故B正确，ACD错误。
故选B。
2．B
【解析】
【详解】
物体的内能与温度、体积和物质的量都有关系，则温度低的物体内能不一定小，选项A错误；温度是平均动能的标志，则温度低的物体分子平均动能一定小，选项B正确；外界对物体做功时，物体的内能不一定增加，还要考虑物体吸热放热的情况，选项C错误；宏观物体的机械能和微观粒子的内能无任何关系，选项错误；故选B.
3．D
【解析】
【详解】
试题分析：任何情况下温度都不会低于-273．15℃，所以表面温度不可能为-300℃，故A错误；第二类永动机不可能制成是违反了热力学第二定律，能量守恒是热力学第一定律，故B错误；根据热力学第二定律可知热量能自发的从高温物体传到低温物体，但不可能自发的从低温物体传到高温物体，并不是热量不能从低温物体传到高温物体，在消耗其它能量的情况下是可以的，只是不能自发的发生．故C错误；引起其他变化（如做功和吸热）的情况下，可以从单一热源吸收热量全部用来做功，故D正确．
考点：热力学第一定律，热力学第二定律．
4．D
【解析】
【详解】
试题分析：由图示图象可知，由A到B过程，气体压强不变而温度升高，气体发生等压变化，由盖吕萨克定律可知，气体体积增大，气体体积增大而质量不变，则气体密度减小，故A错误；气体温度升高，内能增大，气体对外做功，由热力学第一定律可知，气体要吸收热量，故BC错误；气体温度升高，气体分子平均动能增大，故D正确．
考点：理想气体的状态方程
名师点睛：气体的状态参量包括压强、体积和温度；在分析图象中应会由气体的状态方程找出各量的变化，再由热学规律找出内能等的变化．
5．B
【解析】
【详解】
A．当分子间的距离减小时，分子间的引力和斥力都增大，但斥力增大得更快，故A错；
B．温度是分子平均动能的标志，所以气体分子的动能宏观上取决于温度，分子势能是由于分子间引力与分子间距离共同决定，宏观上取决于气体的体积，故B对；
C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，温度不变，其分子平均动能不变，故C错；
D．若气体的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则由每个气体分子占有的空间体积为，并不是气体分子的体积，故D错；
故选B。
6．CD
【解析】
【分析】
【详解】
A．一定质量的气体，在体积不变的情况下，若气体的温度升高，则气体分子的平均动能增大，而不是气体分子的每个动能都一定增大，故A错误；
B．由于不是每个分子的速度都增大，总有速度还会变小的，所以每个分子对器壁的作用力不一定都变大，故B错误；
C．根据理想气体状态方程可知，若温度升高的同时，体积不变，则压强一定变大，故C正确；
D．若气体的温度升高，则它的内能一定增大，即△U＞0，而体积不变，故外界没有对它做功，即W=0，根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体一定从外界吸收热量，故D正确。
故选CD。
7．ABE
【解析】
【详解】
分子间距增大时分子间的引力和斥力都会减小，A项正确；物体的温度升高时，分子的平均动能增大，绝大多数分子热运动的动能增大，但也有一些分子动能减小，B项正确；已知某气体的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则每个分子平均占有的空间为，分子的间距为，而不能估算分子大小，C项错误；由热力学第一定律可知，因不确定W和Q的具体数值，故不能确定内能的变化情况，D项错误；由热力学第二定律可知，熵是物体内分子运动无序程度的量度，涉及热现象的宏观过程熵总是增加的，E项正确．
8．AB
【解析】
【详解】
分析物体的运动的情况可知，物体的初速度的大小为0，位移的大小为1m，末速度的大小为2m/s，由导出公式：v2-v02=2ax可得，加速度a=2m/s2，由牛顿第二定律可得，F-mg=ma，
所以F=mg+ma=12N，手对物体做功W=FL=12×1J=12J，故A正确；合力的大小为ma=2N，所以合力做的功为2×1=2J，所以合外力做功为2J，故B正确，C错误；重力做的功为WG=mgh=-10×1=-10J，所以物体克服重力做功10J，故D错误；故选AB．
【点睛】
本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况；同时注意功能关系，明确重力做功恒量重力势能的变化量；合外力做功恒等于动能的改变量．
9．BCD
【解析】
【详解】
A到B的过程是等温变化的过程，所以气体的温度不变，内能不变，故A错误；A到B的过程中，气体的体积增大，对外做功而内能不变，由热力学第一定律：△E=W+Q可得，气体一定从外界吸收热量．故B正确；根据理想气体状态方程 ，得PV=CT，PV之积越大表示温度越高，故T1＜T2，温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大，故C正确；A到B的过程中，气体 温度不变，则分子运动的激烈程度不变；气体的体积增大，分子密度减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少．故D正确；故选BCD.
10．C
【解析】
【详解】
A、热运动是分子无规则的运动，而布朗运动并不是分子运动，所以尽管布朗运动的激烈程度跟温度有关，但不能把布朗运动叫做热运动．故A错误；
B项：温度是分子平均动能的标志，与物体的运动状态无关，故B错误；
C项：在完全失重的情况下，就只剩下表面张力了，会尽量把融化的金属变成球形，C正确；
D项：饱和汽的压强只与温度有关，故D错误．
11．不出现
【解析】
【分析】
【详解】
略
12．①100K或-173℃②吸热，理由见解析
【解析】
【详解】
①对于理想气体：
A→B：由
得：
TB=100K
或
tB=-173℃
②B→C：由，得：
TC=300K
所以
tC=27℃
A→C：由温度相等得：△U=0
根据△U=W+Q
A→C的过程中体积膨胀，系统对外做功，W<0
所以Q>0，是吸热.
13．(1) (2) (3)
【解析】
【详解】
（1）活塞对支架压力恰好为零，
封闭气体等容变化，由查理定律
解得：
（2）活塞上升过程中，封闭气体等压变化，由盖·吕萨克定律
（3）气体对外界做功，
根据热力学第一定律
解得
14．过程分析见解析；VB＝1L；VC＝2L；VD＝6L
【解析】
【详解】
A→B为等容变化，压强随温度升高而增大；
B→C为等压变化，体积随温度升高而增大；
C→D为等温变化，体积随压强减小而增大；
D→A为等压变化，体积随温度降低而减小；
由题意知VB＝VA＝1L
因为
＝
所以
VC＝VB＝×1L＝2L
由
pCVC＝pDVD
得
VD＝VC＝×2L＝6L
所以VB＝1L，VC＝2L，VD＝6L
15．见解析
【解析】
【详解】
(1)根据盖·吕萨克定律可知,对于质量一定的气体,在压强一定的情况下,温度越高,体积越大,故密度越小.
(2)气体要不断从外界吸热,将吸取的能量用来不断对外做功.
答案第1页，共2页
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