第三章測(cè)評(píng)(時(shí)間:75分鐘滿(mǎn)分:100分)一、單項(xiàng)選擇題(本題共7小題,每小題4分,共28分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求)1.(2022北京順義高二期末)一定質(zhì)量的理想氣體,在溫度升高的過(guò)程中()A.氣體的內(nèi)能一定不變B.外界一定對(duì)氣體做功C.氣體一定從外界吸收熱量D.氣體分子的平均動(dòng)能一定增大2.(2022上海金山中學(xué)高二期中)下述改變物體內(nèi)能的方法屬于做功的是()A.冷的物體接觸熱的物體后變熱 B.物體在火爐旁被烤熱C.電流通過(guò)燈絲使燈絲發(fā)熱 D.熱的物體放在通風(fēng)地方?jīng)鱿聛?lái)3.關(guān)于一定量的氣體,下列說(shuō)法正確的是()A.氣體吸熱,內(nèi)能一定增大B.氣體對(duì)外做功時(shí),其內(nèi)能一定減小C.一定量的某種理想氣體在等壓壓縮過(guò)程中,內(nèi)能一定增加D.一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中,內(nèi)能一定增加4.(2022山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三階段練習(xí))內(nèi)燃機(jī)研發(fā)小組通過(guò)汽缸傳感器,調(diào)節(jié)汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的封閉氣體的壓強(qiáng)與體積,其關(guān)系如圖所示,在p-V圖像中AB是一條直線(xiàn),已知A狀態(tài)時(shí)汽缸內(nèi)氣體溫度為27℃,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中,汽缸內(nèi)氣體的最高溫度設(shè)為T(mén),外界向汽缸傳遞的熱量為Q,下列說(shuō)法正確的是()A.T=468.75K,Q=-750J B.T=375K,Q=-750JC.T=468.75K,Q=750J D.T=375K,Q=750J5.(2022北京模擬預(yù)測(cè))如圖所示,一定量的理想氣體從狀態(tài)a開(kāi)始,經(jīng)歷兩個(gè)狀態(tài)變化過(guò)程,先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說(shuō)法正確的是()A.在a→b過(guò)程中氣體對(duì)外界做功B.在b→c過(guò)程中氣體對(duì)外界做功C.在a→b過(guò)程中氣體的內(nèi)能逐漸變大D.在b→c過(guò)程中氣體的內(nèi)能逐漸變小6.(2022黑龍江大慶期末)如圖所示,密封的礦泉水瓶中,距瓶口越近水的溫度越高。一開(kāi)口向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中,小瓶中封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶,小瓶下沉到底部;松開(kāi)后,小瓶緩慢上浮,上浮過(guò)程中,小瓶?jī)?nèi)氣體()A.內(nèi)能減少B.對(duì)外界做正功C.增加的內(nèi)能大于吸收的熱量D.增加的內(nèi)能等于吸收的熱量7.氣閘艙是空間站中供航天員進(jìn)入太空或由太空返回用的氣密性裝置,其原理如圖所示。座艙A與氣閘艙B間裝有閥門(mén)K,A中充滿(mǎn)空氣,B內(nèi)為真空。航天員由太空返回B時(shí),將B封閉,打開(kāi)閥門(mén)K,A中的氣體進(jìn)入B中,最終達(dá)到平衡。假設(shè)此過(guò)程中系統(tǒng)溫度保持不變,艙內(nèi)氣體可視為理想氣體,不考慮航天員的影響,則此過(guò)程中()A.氣體膨脹做功,內(nèi)能減小B.氣體從外界吸收熱量C.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)A艙壁單位面積碰撞的次數(shù)減少D.一段時(shí)間后,A內(nèi)氣體的密度可以自發(fā)地恢復(fù)到原來(lái)的密度二、多項(xiàng)選擇題(本題共3小題,每小題6分,共18分。全部選對(duì)得6分,選對(duì)但選不全的得3分,有錯(cuò)選的得0分)8.器壁透熱的汽缸放在恒溫環(huán)境中,如圖所示。汽缸內(nèi)封閉著一定量的氣體,氣體分子間相互作用的分子力可以忽略不計(jì),在緩慢推動(dòng)活塞Q向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.活塞對(duì)氣體做功,氣體的內(nèi)能增加B.活塞對(duì)氣體做功,氣體的平均動(dòng)能不變C.氣體的單位分子數(shù)增大,壓強(qiáng)增大D.氣體向外散熱,內(nèi)能減少9.(2022重慶模擬預(yù)測(cè))如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)簡(jiǎn)易溫度計(jì),一根透明吸管插入導(dǎo)熱良好的容器,連接處密封,在吸管內(nèi)注入一小段油柱,外界大氣壓保持不變。將容器放入熱水中,觀察到油柱緩慢上升,下列說(shuō)法正確的是()A.氣體對(duì)外做的功小于氣體吸收的熱量B.氣體對(duì)外做的功等于氣體吸收的熱量C.容器內(nèi)壁的單位面積上受到氣體分子的平均作用力增大D.容器內(nèi)壁的單位面積上受到氣體分子的平均作用力大小不變10.(2022河北張家口第一中學(xué)高二期中)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的A→B→C→D→A循環(huán),該過(guò)程每個(gè)狀態(tài)均可視為平衡態(tài),各狀態(tài)參數(shù)如圖所示。對(duì)此氣體,下列說(shuō)法正確的是()A.A→B的過(guò)程中,氣體從外界吸熱,內(nèi)能不變B.B→C的過(guò)程中,氣體的壓強(qiáng)增大,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多C.C→D的過(guò)程中,氣體的壓強(qiáng)不變,氣體從外界吸熱D.D→A的過(guò)程中,氣體的壓強(qiáng)減小,分子的平均動(dòng)能減小,單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變?nèi)?、非選擇題(本題共5小題,共54分)11.(6分)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):先把空的燒瓶放入冰箱冷凍,取出燒瓶,并迅速把一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上,封閉了一部分氣體,然后將燒瓶放進(jìn)盛滿(mǎn)熱水的燒杯里,氣球逐漸膨脹起來(lái),如圖所示。若某時(shí)刻該密閉氣體的體積為V,密度為ρ,平均摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為;若將該密閉氣體視為理想氣體,氣球逐漸膨脹起來(lái)的過(guò)程中,氣體對(duì)外做了0.8J的功,同時(shí)吸收了0.9J的熱量,則該氣體內(nèi)能變化了J,若氣球在膨脹過(guò)程中迅速脫離瓶頸,則該氣球內(nèi)氣體的溫度(選填“升高”或“降低”)。

12.(8分)(2022山西太原一模)如圖所示為一茶具。當(dāng)向茶具中加上足夠多的開(kāi)水,并在茶具頂端蓋上密封良好的蓋子后,泡茶幾分鐘水就會(huì)沿茶具口溢出。原因是茶濾內(nèi)的封閉空氣(可視為理想氣體)溫度升高,分子的平均動(dòng)能(選填“變大”“變小”或“不變”),氣體的壓強(qiáng)(選填“大于”“小于”或“等于”)大氣壓強(qiáng)。茶具中的水被壓出的過(guò)程中,封閉空氣對(duì)水做(選填“正功”或“負(fù)功”)。

13.(12分)(2022廣東深圳光明區(qū)高級(jí)中學(xué)高三階段練習(xí))地暖管道使用時(shí)間過(guò)久之后內(nèi)壁一般都會(huì)結(jié)垢,工人利用如圖所示地暖清洗,設(shè)備對(duì)管道進(jìn)行清洗。清洗前先在地暖管道中注入一段清水。清洗機(jī)具有一個(gè)體積為V的封閉氣箱,通過(guò)電機(jī)工作將外界氣體壓入封閉氣箱,當(dāng)氣箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)為2.5p0時(shí),氣箱與地暖之間的閥門(mén)瞬間打開(kāi),氣體沖入暖氣管,使暖氣管中的水沖擊水垢達(dá)到清洗目的。已知充氣前箱內(nèi)氣體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)均為p0。箱內(nèi)原有氣體和充入的氣體均視為理想氣體,充氣過(guò)程中溫度不變。(1)若充氣過(guò)程中,氣體向外界放出的熱量為Q,求電機(jī)對(duì)氣體所做的功。(2)求電機(jī)將外界多少體積的氣體充入氣箱時(shí),氣箱閥門(mén)才能瞬間打開(kāi)。14.(12分)(2022遼寧撫順一模)一定質(zhì)量的理想氣體,由A狀態(tài)開(kāi)始經(jīng)歷一次循環(huán)最終又回到A狀態(tài)。其p-V圖像如圖所示,其中A→B為絕熱過(guò)程、B→C為等壓過(guò)程、C→A為等容過(guò)程。已知TA=280K,A→B過(guò)程中外界對(duì)氣體做功34J。(1)求B、C狀態(tài)的溫度。(2)請(qǐng)判斷整個(gè)循環(huán)過(guò)程中氣體吸熱還是放熱,并計(jì)算吸收或者放出的熱量是多少。15.(16分)(2022江蘇蘇州一模)如圖所示,長(zhǎng)方形容器體積為V,右上方有一開(kāi)口與外界相連,活塞將導(dǎo)熱容器分成左右兩部分,外界溫度為27℃時(shí),體積比為1∶2。當(dāng)外界溫度緩慢上升,活塞就會(huì)緩慢移動(dòng)。設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0,且保持不變,不計(jì)活塞與容器間的摩擦。(1)活塞剛好移動(dòng)到容器的正中央時(shí),求外界的溫度。(2)若左邊容器中氣體的內(nèi)能與溫度的關(guān)系為U=kT,求活塞移動(dòng)到容器正中央的過(guò)程中左邊容器內(nèi)氣體吸收的熱量。

第三章測(cè)評(píng)1.D溫度升高,氣體的內(nèi)能一定增加,A錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律,內(nèi)能增加可能是外界對(duì)氣體做功,也可能是氣體從外界吸收熱量,B、C錯(cuò)誤;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,因此溫度升高,氣體分子的平均動(dòng)能一定增大,D正確。2.C冷的物體接觸熱的物體后變熱,物體在火爐旁被烤熱,熱的物體放在通風(fēng)地方?jīng)鱿聛?lái),都是通過(guò)熱傳遞來(lái)改變內(nèi)能的,選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤;只有電流通過(guò)燈絲使燈絲發(fā)熱是通過(guò)電場(chǎng)力做功,從而改變燈絲內(nèi)能的,選項(xiàng)C正確。3.D根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W知,內(nèi)能的增量ΔU由Q和W共同決定,物體吸收熱量Q,但做功W不確定,所以其內(nèi)能不一定增加,故A錯(cuò)誤;同理,氣體對(duì)外做功時(shí),熱量傳遞Q不確定,其內(nèi)能也不一定減小,故B錯(cuò)誤;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知,一定量的某種理想氣體在等壓壓縮過(guò)程中,氣體的溫度一定降低,而一定量的理想氣體的內(nèi)能僅僅與溫度有關(guān),所以其內(nèi)能一定減少,故C錯(cuò)誤;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C可知,一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中,氣體的溫度一定升高,而一定量的理想氣體的內(nèi)能僅僅與溫度有關(guān),所以其內(nèi)能一定增加,故4.C氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中,汽缸內(nèi)氣體的最高溫度設(shè)為T(mén),此時(shí)壓強(qiáng)為p,氣體的體積為V,根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程有pAVATA=pVT,解得T=pVpAVATA可知,當(dāng)pV取值最大時(shí),T有最大值,由圖可知,pV=(-V+5)V=-V2+5V,可知當(dāng)V=52L時(shí),pV有最大值,此時(shí)T最大,聯(lián)立解得T=468.75K,氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過(guò)程中,根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程有pAVATA=pBVBTB,代入圖中數(shù)據(jù)可知TA=TB,可知,汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能不變,根據(jù)圖可知,圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸圍成的面積表示氣體做功,則氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)5.D由圖可知,a→b的過(guò)程中,氣體體積變小,故外界對(duì)氣體做功,A錯(cuò)誤;由圖可知,b→c的過(guò)程中,氣體體積變小,故外界對(duì)氣體做功,B錯(cuò)誤;根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程pVT=C可知,a→b的過(guò)程中,p增大,V減小,T不一定變大,故內(nèi)能不一定增大,C錯(cuò)誤;根據(jù)理想氣體氣態(tài)方程pVT=C可知,b→c的過(guò)程中,p不變,V減小,則T變小,則氣體的內(nèi)能逐漸變小6.B由于越接近礦泉水瓶口,水的溫度越高,因此小瓶上浮的過(guò)程中,小瓶?jī)?nèi)溫度升高,內(nèi)能增加,A錯(cuò)誤;在小瓶上升的過(guò)程中,小瓶?jī)?nèi)氣體的溫度逐漸升高,壓強(qiáng)逐漸減小,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVT=C,氣體體積膨脹,對(duì)外界做正功,B正確;由A、B分析,小瓶上升時(shí),小瓶?jī)?nèi)氣體內(nèi)能增加,氣體對(duì)外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,由于氣體對(duì)外做功,因此吸收的熱量大于增加的內(nèi)能,C、D7.C氣閘艙B內(nèi)為真空,打開(kāi)閥門(mén)K,A中的氣體進(jìn)入B中的過(guò)程中,A內(nèi)的氣體自由擴(kuò)散,對(duì)外界不做功,同時(shí)系統(tǒng)溫度不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q,可知?dú)怏w內(nèi)能不變,與外界也沒(méi)有熱交換,故A、B錯(cuò)誤;氣體體積增大,溫度不變,氣體分子的密集程度減小,氣體分子單位時(shí)間對(duì)艙壁單位面積碰撞的次數(shù)減小,故C正確;根據(jù)熵增加原理可知,B中氣體不能自發(fā)地全部退回A中,即A內(nèi)氣體的密度不可能自發(fā)地恢復(fù)到原來(lái)的密度,故D錯(cuò)誤。8.BC解決本題的關(guān)鍵是理解緩慢推動(dòng)活塞Q的物理含義,推動(dòng)活塞Q使活塞對(duì)氣體做功,本來(lái)氣體的溫度應(yīng)升高,但是由于緩慢推動(dòng)活塞,氣體增加的內(nèi)能又以熱量的形式釋放到周?chē)h(huán)境中,由于環(huán)境溫度恒定,所以汽缸內(nèi)氣體的溫度不變,內(nèi)能不變,氣體的平均動(dòng)能不變,A、D錯(cuò)誤,B正確;由于氣體被壓縮,氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大,所以單位面積上,汽缸受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多,因此氣體的壓強(qiáng)增大,C正確。9.AD將容器放入熱水中,氣體的溫度升高,內(nèi)能變大,由ΔU=Q+W知,氣體對(duì)外做的功小于氣體吸收的熱量,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;氣體的壓強(qiáng)保持不變,則容器內(nèi)壁的單位面積上受到氣體分子的平均作用力大小不變,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。10.ADA→B的過(guò)程中溫度不變,內(nèi)能不變,體積膨脹對(duì)外界做功,由熱力學(xué)第一定律得氣體從外界吸熱才可能保持內(nèi)能不變,故A正確;B→C的過(guò)程中,體積不變,單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變,溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,壓強(qiáng)增大,故B錯(cuò)誤;C→D的過(guò)程中,直線(xiàn)過(guò)原點(diǎn),壓強(qiáng)不變,溫度降低,內(nèi)能減小,體積減小,外界對(duì)氣體做功,氣體放熱才可能內(nèi)能減小,故C錯(cuò)誤;D→A的過(guò)程中,氣體的體積不變,單位體積內(nèi)的分子數(shù)不變,溫度減小,壓強(qiáng)也減小,溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,故分子的平均動(dòng)能減小,故D正確。11.答案ρVMNA0.1解析氣體物質(zhì)的量為n=ρVM,該密閉氣體的分子個(gè)數(shù)為N=nNA=ρVMNA;氣體對(duì)外做了0.8J的功,同時(shí)吸收了0.9J的熱量,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,有ΔU=W+Q=-0.8J+0.9J=0.1J;若氣球在膨脹過(guò)程中迅速脫離瓶頸,氣體迅速對(duì)外做功,內(nèi)能減小12.答案變大大于正功解析溫度升高分子平均動(dòng)能變大,根據(jù)pVT=C可知溫度升高、體積不變,則壓強(qiáng)增大,故氣體壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng);茶具中的水被壓出的過(guò)程中,氣體體積膨脹,13.答案(1)Q(2)1.5V解析(1)由充氣過(guò)程中溫度不變,內(nèi)能不變,可得ΔU=0ΔU=W-Q解得W=Q。(2)將外界氣體ΔV充入氣箱,氣箱閥門(mén)瞬間打開(kāi)p0V+p0ΔV=2.5p0V解得ΔV=1.5V。14.答案(1)560K840K(2)吸熱26J解析(1)A→B根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p解得TB=560KB→C是等壓變化,根據(jù)蓋-呂薩克定律V解得TC=840K。(2)根據(jù)題意WAB=34JB→C過(guò)程氣體膨脹,外界對(duì)氣體做功WBC=-pΔV=-p(VC-VB)=-60JC→A