【推荐精选】2018届高考物理二轮复习第十三章热学单元质量检测选修3-3

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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pVT 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。

高考物理选修3-3热学部分高考试题选编附答案

选修3-3热学部分高考试题选编第一题：⑴（2017全国I 卷，5分）氧气分子在C 00和C 1000温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。

下列说法正确的是_______A.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情景C.图中实线对应于氧气分子在C 1000时的情景D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与C 00相比，C 1000时氧气分子速率出现在s /m 400~0区间内的分子数占总分子数的百分比较大 ⑴（2019全国III 卷，10分）如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一高度为cm 0.2的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为cm 0.2。

若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。

已知大气压强为cmHg 76，环境温度为K 296。

⑴求细管的长度；⑵若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。

参考答案与解析1.解析：根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A 正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情景，选项B 正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在C 1000时的情景，选项C 正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D 错误；由分子速率分布图可知，与C 00相比，C 1000时氧气分子速率出现在s /m 400~0区间的分子数占总分子数的百分比较小，选项E 错误。

答案：ABC2.解析：⑴设玻璃管倒置前后密封气体的压强分别为1p 、'1p ，对水银柱受力分析，由共点力平衡条件可得：h p p +=01，h p p -=0'1。

人教版高中物理选修3-3热力学高考选择题汇编(10~18年)

选修3-3历年高考题汇编1、（2018，全国1卷）如图，一定质量的理想气体从状态a 开始，经历过程①、②、③、④到达状态e 。

对此气体，下列说法正确的是（选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）。

A ．过程①中气体的压强逐渐减小B ．过程②中气体对外界做正功C ．过程④中气体从外界吸收了热量D ．状态c 、d 的内能相等E ．状态d 的压强比状态b 的压强小2、（2018，全国2卷）对于实际的气体，下列说法正确的是______。

A ．气体的内能包括气体分子的重力势能B ．气体的内能包括分子之间相互作用的势能C ．气体的内能包括气体整体运动的动能D ．气体体积变化时，其内能可能不变E ．气体的内能包括气体分子热运动的动能3、（2018，全国3卷）如图，一定量的理想气体从状态a 变化到状态b ，其过程如p-V 图中从a 到b 的直线所示。

在此过程中______。

A ．气体温度一直降低B ．气体内能一直增加C ．气体一直对外做功D ．气体一直从外界吸热E ．气体吸收的热量一直全部用于对外做功4、（2018，江苏）如题12A-1图所示，一支温度计的玻璃泡外包着纱布，纱布的下端浸在水中．纱布中的水在蒸发时带走热量，使温度计示数低于周围空气温度．当空气温度不变，若一段时间后发现该温度计示数减小，则．A. 空气的相对湿度减小B. 空气中水蒸汽的压强增大C. 空气中水的饱和气压减小D. 空气中水的饱和气压增大5、（2017，全国1卷）氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。

下列说法正确的是________。

A．图中两条曲线下面积相等B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大6、（2017，全国2卷）如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空．现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸．待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积．假设整个系统不漏气．下列说法正确的是________．A．气体自发扩散前后内能相同B．气体在被压缩的过程中内能增大C．在自发扩散过程中，气体对外界做功D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不7、（2017，全国3卷）如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到状态a。

高考物理一轮复习单元质检十三热学(选修3-3)(2021年最新整理)

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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）（1)(5分)（多选)下列说法正确的是.A.液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的光学各向异性特征B。

第二类永动机违反了能量守恒定律,所以它是制造不出来的C。

一定质量的理想气体，如果压强不变,体积增大，那么它一定从外界吸热D。

悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动越明显E.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示(2）（2016·全国理综丙）(10分）一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。

初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。

用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。

已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0相当于76 cm 高汞柱产生的压强。

环境温度不变。

〚导学号17420468〛解析(1)由液晶的特性可知A正确；第二类永动机不违反能量守恒定律,而是违反热力学第二定律,B错误；如果压强不变,由=C知,体积增大，温度升高,内能增大,又因气体膨胀对外做功,由ΔU=W+Q知，气体从外界吸热，C正确；由布朗运动显著条件知D正确；相对湿度是所含的水蒸气的实际压强与同温度水的饱和汽压的比值,故E错误。

2018创新设计《高考物理总复习》选修3-3和3-4

2018创新设计《高考物理总复习》选修3-3和3-4[高考导航]考点内容要求高考命题实况常考题型命题热点2014 2015 2016分子动理论与统计观点分子动理论的基本观点和实验依据Ⅰ卷Ⅱ：T33(1)卷Ⅲ：T33(1)选择题填空题①布朗运动②热运动③分子力与分子势能④热量和内能阿伏加德罗常数Ⅰ气体分子运动速率的统计分布Ⅰ温度、内能Ⅰ固体、液体与气体固体的微观结构、晶体和非晶体Ⅰ卷Ⅰ：T33(2)卷Ⅱ：T33卷Ⅰ：T33卷Ⅱ：T33(2)卷Ⅰ：T33(2)卷Ⅱ：T33卷Ⅲ：T33(2)选择题计算题①晶体、非晶体②气体压强的计算③气体实验定律④理想气体状态方程⑤对液体表面张力的理解液晶的微观结构Ⅰ液体的表面张力现象Ⅰ气体实验定律Ⅱ理想气体Ⅰ饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压Ⅰ相对湿度Ⅰ热力学定律与能热力学第一定律Ⅰ卷Ⅰ：T33(1)卷Ⅰ：T33(1)选择题计算题对热力学相关定律的理解及应用能量守恒定律Ⅰ热力学第二定律Ⅰ量守恒实验用油膜法估测分子的大小(说明：要求会正确使用温度计)基础课1分子动理论内能知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1．物体是由大量分子组成的(1)分子很小：①直径数量级为10－10m。

②质量数量级为10－26～10－27kg。

(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023mol－1。

2．分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。

温度越高，扩散越快。

(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地做无规则运动。

其特点是：①永不停息、无规则运动。

②颗粒越小，运动越明显。

③温度越高，运动越激烈。

3．分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。

(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快。

知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能1．温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。

2018年新课标高考物理总复习教师用书：第十三章热学

第十三章热学（选修3-3）第69课时分子动理论内能(双基落实课)[命题者说]本课时内容既是高考选考内容，又是热学最基本的知识，因此高考针对这些内容命题时，难度不会很大。

在复习这部分内容时，只需全面复习，不需要过深的挖掘。

1.(1)分子的大小①一般无机分子直径的数量级约为：10－10 m。

②一般无机分子质量的数量级约为：10－26 kg。

(2)阿伏伽德罗常数：指1 mol的任何物质中含有相同的微粒个数，用符号N A表示，N A ＝6.02×1023 mol－1。

2．分子热运动：指分子永不停息的无规则运动(1)扩散现象：指相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。

温度越高，扩散越快；扩散可在固体、液体、气体中进行。

(2)布朗运动：指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动。

微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。

3．分子间的相互作用力分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快，如图所示。

(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；(2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F引＜F斥，F表现为斥力；(3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F引＞F斥，F表现为引力；(4)当r＞10r0(10－9m)时，F引和F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F＝0)。

[小题练通]1．(2016·北京高考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。

雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm 的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。

某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。

2019届高三物理二轮复习练习：热学(选修3-3) 单元质量检测(十三) Word版含解析-

单元质量检测(十三) 热学(选修3－3)1．(2018·云南师大附中模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( )A ．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B ．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加C ．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D ．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E ．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变(2)一圆柱形气缸，质量M 为10 kg ，总长度L 为40 cm ，内有一厚度不计的活塞，质量m 为5 kg ，截面积S 为50 cm 2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p 0为1×105Pa ，温度t 0为7 ℃时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体高L 1为35 cm ，g 取10 m/s 2。

求：①此时气缸内气体的压强；②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。

解析：(1)分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，A 错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，由液态变成了气态，其分子之间的势能增加，B 正确；对于一定量的气体，根据状态方程pV T＝C(常量)可知，如果压强不变，体积增大，那么它的温度一定升高，同时又在对外做功，由能量守恒可知需要从外界吸热，C 正确；物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，D 正确；理想气体在等压膨胀的过程中，温度升高，气体分子的平均动能增加，E 错误。

(2)①以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力，根据平衡条件得：p 0S ＝pS ＋Mg则：p ＝p 0－Mg S ＝⎝⎛⎭⎪⎫1×105－10050×10 Pa ＝0.8×105 Pa 。

②温度升高，气缸内气体的压强不变，体积增大，根据气体等压变化方程得：V 1T 1＝V 2T 2，T 1＝(273＋t 0) K ＝280 K ，V 1＝L 1S当活塞与气缸将分离时，气柱的总长度为40 cm ，即V 2＝LS ，代入数据得：35S 280＝40S T 2解得：T 2＝320 K ＝47 ℃。

高考物理总复习第十三章热学(选修3-3)

第十三章热学(选修3－3)第1讲分子动理论内能必备知识·自主排查一、分子动理论1．物体是由大量分子组成的(1)分子的大小①分子的直径(视为球模型)：数量级为________ m；②分子的质量：数量级为10－26 kg.(2)阿伏加德罗常数①1 mol的任何物质都含有相同的粒子数．通常可取N A＝________；②阿伏加德罗常数是联系宏观物理量和微观物理量的桥梁．(3)热运动①分子的永不停息的________运动叫做热运动；②特点：分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子运动越激烈．2．分子永不停息地做无规则运动(1)扩散现象①定义：________物质能够彼此进入对方的现象；②实质：扩散现象并不是外界作用引起的，也不是化学反应的结果，而是由分子的无规则运动产生的物质迁移现象，温度________，扩散现象越明显．(2)布朗运动①定义：悬浮在液体中的________的永不停息的无规则运动；②实质：布朗运动反映了________的无规则运动；③特点：a．永不停息、________运动．b．颗粒越小，运动越________．c．温度越高，运动越________．(3)热运动：分子永不停息的____________叫作热运动．分子的无规则运动和温度有关，温度越高，分子无规则运动________．3．分子间的相互作用力(1)分子间同时存在相互作用的________和________．实际表现出的分子力是________和________的合力．(2)引力和斥力都随分子间距离的减小而________；随分子间距离的增大而__________；斥力比引力变化快．(3)分子力F与分子间距离r的关系(r0的数量级为10－10 m)．距离分子力F F -r图象r＝r0F引____F斥F＝0r<r0F引____F斥F为斥力r>r0F引____F斥F为引力r>10r0F引＝F斥＝0F＝0二、温度、内能1．温度：两个系统处于________时，它们必定具有某个共同的热学性质，把表征这一“共同热学性质”的物理量叫作温度．一切达到热平衡状态的系统都具有相同的温度．温度标志物体内部大量分子做无规则运动的________．2．摄氏温标和热力学温标单位规定关系摄氏温标(t)℃在标准大气压下，冰的熔点是______，水的______是100 ℃T＝t＋273.15 KΔT＝Δt热力学温标(T)K零下________即为0 K3.分子的动能(1)分子动能是分子________所具有的动能．(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的________的标志．(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的________．4．分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的________决定的能．(2)分子势能的决定因素：①微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；取r→∞处为零势能处，分子势能E p 与分子间距离r的关系如图所示，当r＝r0时分子势能最小．②宏观上——决定于________和状态．5．物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和，是状态量．对于给定的物体，其内能大小由物体的____________决定．(2)改变物体内能有两种方式：________________．,生活情境1.(1)秋风吹拂，树叶纷纷落下，属于分子的无规则运动．()(2)在箱子里放几块樟脑丸，过些日子一开箱就能闻到樟脑的气味，属于分子的无规则运动．()(3)烟囱里冒出的黑烟在空中飘荡是布朗运动．()(4)室内扫地时，在阳光照射下看见灰尘飞扬是布朗运动．()(5)水流速度越大，水分子的热运动越剧烈．()(6)水凝结成冰后，水分子的热运动停止．()(7)水的温度越高，水分子的热运动越剧烈．()(8)水的温度升高，每一个水分子的运动速率都会增大．()教材拓展2.[人教版选修3－3P7T2改编](多选)以下关于布朗运动的说法错误的是()A．布朗运动就是分子的无规则运动B．布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动C．一锅水中撒一点胡椒粉，加热时发现水中的胡椒粉在翻滚，这说明温度越高布朗运动越激烈D．在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动，这说明煤油分子在做无规则运动E．扩散现象和布朗运动都证明分子在做永不停息的无规则运动3．[鲁科版教材·改编](多选)如图，用温度计测量质量已知的甲、乙、丙三杯水的温度，根据测量结果可以知道()A．甲杯中水的内能最少B．甲、乙杯中水的内能一样多C．丙杯中水分子的平均动能最大D．甲杯中水分子的平均动能小于乙杯中水分子的平均动能关键能力·分层突破考点一微观量的估算问题1．宏观量与微观量的关系(1)微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.(2)宏观量：物体的体积V、摩尔体积V m、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.(3)关系①分子的质量：m0＝＝.②分子的体积：V0＝＝.③物体所含的分子数：N＝·N A＝·N A或N＝·N A＝·N A.2．两种模型(1)球体分子模型直径为d＝(2)立方体分子模型边长为d＝.跟进训练1.(多选)已知铜的摩尔质量为M kg/mol，铜的密度为ρ kg/m3，阿伏加德罗常数为N A mol －1.下列判断正确的是()A．1 kg铜所含的原子数为B．1 m3铜所含的原子数为C．1个铜原子的质量为kgD．1个铜原子的体积为m3E．1个铜原子的体积为2．很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题，在车灯的设计上选择了氙气灯，因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍，但是耗电量仅是普通灯的一半，氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍，很多车主会选择含有氙气灯的汽车，若氙气充入灯头后的容积V＝1.6 L，氙气密度ρ＝6.0 kg/m3.已知氙气摩尔质量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数N A＝6×1023 mol－1.试估算：(结果保留一位有效数字)(1)灯头中氙气分子的总个数N；(2)灯头中氙气分子间的平均距离．考点二布朗运动与分子热运动1．扩散现象：相互接触的物体分子彼此进入对方的现象．产生原因：分子永不停息地做无规则运动．2．扩散现象、布朗运动与热运动的比较：现象扩散现象布朗运动热运动活动主体分子微小固体颗粒分子区别分子的运动，发生在固体、液体、气体任何两种物质之间比分子大得多的微粒的运动，只能在液体、气体中发生分子的运动，不能通过光学显微镜直接观察到共同点①都是无规则运动；②都随温度的升高而更加激烈联系扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动跟进训练3.(多选)关于扩散现象，下列说法正确的是()A．温度越高，扩散进行得越快B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的4．[2022·山西五市联考](多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动．从A 点开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D、…、J点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是()A．该折线图是粉笔末的运动轨迹B．粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C．经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处D．粉笔末由B到C的平均速度小于C到D的平均速度E．若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高5．[2022·广东茂名一模]新型冠状病毒主要依靠呼吸道飞沫传播，在空气中含病毒飞沫微粒的运动取决于空气分子的不平衡碰撞，所以含病毒飞沫微粒所做的无规则运动属于________运动；空气分子间作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r＝r0时，F＝0.相距较远的两个分子间距离减小到r0的过程中，分子势能______________(填“先减小后增大”“先增大后减小”“一直增大”或“一直减小”)．考点三分子动能、分子势能和内能1．改变内能的方式2．分析物体内能问题的四点提醒(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．(2)内能的大小与温度、体积、分子数和物态等因素有关．(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同．角度1分子力、分子势能与分子间距离的关系例1.分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r＝r1时，F＝0.分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零．若一分子固定于原点O，另一分子从距O 点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距由r2减小到r1的过程中，势能________(填“减小”“不变”或“增大”)；在间距等于r1处，势能________(填“大于”“等于”或“小于”)零．解题心得：角度2物体的内能例2. (多选)下列说法中正确的是()A．物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B．物体的机械能为零时内能也为零C．物体的体积减小温度不变时，物体内能不一定减小D．质量、温度、体积都相等的物体的内能不一定相等E．温度和质量都相同的氢气和氧气内能不相等解题心得：跟进训练6.(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近．在此过程中，下列说法正确的是()A．分子力先增大，后一直减小B．分子力先做正功，后做负功C．分子动能先增大，后减小D．分子势能先增大，后减小E．分子势能和动能之和不变7．(多选)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较，下列说法正确的是() A．分子的平均动能和分子的总动能都相同B．分子的平均动能相同，分子的总动能不同C．内能相同D．1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能E．1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气的机械能可能相等考点四实验：用油膜法估测分子的大小●注意事项1．干净：实验用具要擦洗干净．2．适量：痱子粉和油酸的用量都不可太大，否则不易成功．3．适宜：油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜．4．水平、垂直：浅盘要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直．5．稳定：要待油膜形状稳定后再画轮廓．6．数格数：数出正方形的个数，不足半个的舍去，多于半个的算一个．●误差分析1．纯油酸体积的计算引起误差；2．油膜形状的画线误差；3．数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差．跟进训练8.用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_________________________________________________________________________________________________________________.实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是________．9．[2022·枣庄模拟](1)如图1所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是________(用符号表示)．(2)在该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有1 mL油酸．用注射器测得1 mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图2所示，坐标格的正方形大小为20 mm×20 mm.可以估算出油膜的面积是________ m2，2滴油酸溶液中纯油酸的体积为________ m3，由此估算出油酸分子的直径是________ m(所有结果均保留两位有效数字)．(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________．A．油酸未完全散开B．油酸溶液浓度低于实际值C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格算作一格D．求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴第十三章热学(选修3－3)第1讲分子动理论内能必备知识·自主排查一、1．(1)①10－10(2)①6.02×1023(3)①无规则2．(1)①不同②越高(2)①小颗粒②液体分子③无规则明显激烈(3)无规则运动越剧烈3．(1)引力斥力引力斥力(2)增大减小(3)＝<>二、1．热平衡剧烈程度2．0 ℃沸点273.15 ℃3．(1)热运动(2)平均动能(3)总和4．(1)相对位置(2)②体积5．(1)温度和体积(2)做功和热传递生活情境1．(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×教材拓展2．答案：ABC3．答案：AC关键能力·分层突破1．解析：因为铜的摩尔质量为M kg/mol，所以1 kg铜所含的原子数为，选项A正确；铜的密度为ρ kg/m3，1 m3铜的质量为ρ，1 m3铜所含有的原子数为N A，选项B错误；1摩尔铜原子的质量为M，则1个铜原子的质量为kg，选项C正确；可将铜原子看作球体模型，1摩尔铜原子的体积为V＝，因此1个铜原子的体积为m3，选项D正确，E错误．答案：ACD2．解析：(1)设氙气的物质的量为n，则n＝氙气分子的总数：N＝N A＝×6×1023≈4×1022个(2)每个分子所占的空间为V0＝设分子间平均距离为a，则有V0＝a3则a＝＝m≈3×10－9 m.答案：(1)4×1022个(2)3×10－9 m3．解析：扩散现象是分子无规则热运动的反映，C正确、E错误；温度越高，分子热运动越激烈，扩散越快，A正确；气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D正确；在扩散现象中，分子本身结构没有发生变化，不属于化学变化，B错误．答案：ACD4．解析：折线图是每隔20 s记录的粉笔末的位置的连线图，并非粉笔末的运动轨迹，A项错误；粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B项正确；由于布朗运动的无规则性，我们不能确定经过B点后10 s时粉笔末的具体位置，C项错误；由＝，因为，t BC＝t CD，所以D项正确；改变水的温度，显然能改变水分子热运动的剧烈程度，但并不能改变布朗运动的无规则性，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高，E项正确．答案：BDE5．解析：含病毒飞沫微粒的运动是由空气分子的不平衡碰撞造成的，所以是布朗运动．两个相距较远的分子间距离减小到r0的过程中，分子间的作用力表现为引力，分子力一直做正功，分子势能一直减小．答案：布朗一直减小例1解析：另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，分子间作用力表现为引力，故分子间作用力做正功，分子间势能减小；在两分子间距由r2减小到r1的过程中，分子间作用力仍然表现为引力，故分子间作用力做正功，分子间势能减小；在间距减小到等于r1之前，分子间势能一直减小，由于规定两分子相距无穷远时分子间势能为零，则在间距等于r1处，分子间势能小于零．答案：减小减小小于例2解析：物体的机械能和内能是两个完全不同的概念，物体的动能由物体的宏观速率决定，而物体内分子的动能由分子热运动的速率决定．分子动能不可能为零(温度不可能达到绝对零度)，而物体的动能可能为零，所以A、B不正确；物体体积减小时，分子间距离减小，但分子势能可能增加，所以C正确；质量、温度、体积都相等的物体，如果是由不同物质组成，分子数不一定相同，因此，物体内能不一定相等，选项D正确；温度和质量都相同的氢气和氧气具有相同的分子平均动能，但由于分子数不相等，分子总动能不相等，分子势能也不相等，故其内能不相等，选项E正确．答案：CDE6．解析：分子力F与分子间距离r的关系是：当r<r0时F为斥力；当r＝r0时F＝0；当r>r0时F为引力．综上可知，当两分子由相距较远逐渐达到最近过程中分子力是先变大再变小后又变大，A项错误．分子力为引力时做正功，分子势能减小，分子力为斥力时做负功，分子势能增大，故B项正确，D项错误．因仅有分子力作用，故只有分子动能与分子势能之间发生转化，即分子势能减小时分子动能增大，分子势能增大时分子动能减小，其总和不变，C、E项均正确．答案：BCE7．解析：温度相同则它们的分子平均动能相同；又因为1 g水和1 g水蒸气的分子数相同，因而它们的分子总动能相同，A正确，B错误；当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时，分子间距离变大，分子力做负功，分子势能增加，该过程吸收热量，所以1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能，C错误，D正确；机械能是指物体的动能和势能的总和，故1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气的机械能可以相等，故E正确．答案：ADE8．解析：本题考查了用油膜法估算分子大小的实验内容，突出了实验的操作、分析、探究能力的考查，体现了核心素养中科学探究、科学态度要素，体现了劳动实践、科学探索的价值观．用油膜法估算分子大小，是用油膜厚度代表油酸分子的直径，所以要使油酸分子在水面上形成单分子层油膜；因为一滴溶液的体积很小，不能准确测量，故需测量较多滴的油酸酒精溶液的总体积，再除以滴数得到一滴溶液的体积，进而得到一滴溶液中纯油酸的体积；因为本题中油酸体积等于厚度乘面积，故测厚度不仅需要测量一滴溶液的体积，还需要测量单分子层油膜的面积．答案：使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1 mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积9．解析：(1)“用油膜法估测分子的大小”实验步骤为配制油酸酒精溶液→测定一滴油酸酒精溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径，因此操作先后顺序排列应是dacb.(2)由图示油膜可知，小方格的个数为75.油膜的面积S＝75×20 mm×20 mm＝30 000 mm2＝0.030 m2，2滴油酸溶液含纯油酸的体积为V＝2×mL＝2.0×10－5 mL＝2.0×10－11 m3，油酸分子的直径为d＝＝m≈6.7×10－10 m.(3)计算油酸分子直径的公式是d＝，V是纯油酸的体积，S是油膜的面积．油酸未完全散开，S偏小，故得到的分子直径d将偏大，故A正确；如果测得油酸溶液浓度低于实际值，则油酸的实际体积偏小，则直径将偏小，故B错误；计算油膜面积时，将所有不足一格的方格算作一格时，S将偏大，故得到的分子直径将偏小，故C错误；求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，由V1＝mL可知，纯油酸的体积将偏小，则计算得到的分子直径将偏小，故D错误．答案：(1)dacb(2)0.030 2.0×10－11 6.7×10－10(3)A。

全国通用2018届高考物理二轮温习备课资料专题九热学专题限时检测选修3_3

专题九热学(选修3-3模块)(建议历时:40分钟总分值:90分)1.(2017·河南洛阳一模)(1)(5分)以下说法中正确的选项是(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).A.能量守恒定律是普遍规律,能量耗散不违背能量守恒定律B.扩散现象能够在液体、气体中进行,不能在固体中发生C.有规那么外形的物体是晶体,没有确信的几何外形的物体是非晶体D.由于液体表面分子间距离大于液体内部份子间的距离,因此存在表面张力E.一切自发进程老是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行(2)(10分)某次测量中在地面释放一体积为8 L的氢气球,发觉当气球升高到1 600 m时破裂.实验说明氢气球内外压强近似相等,当氢气球体积膨胀到8.4 L时即破裂.已知地面周围大气的温度为27 ℃,常温下本地大气压随高度的转变如下图.求高度为1 600 m处大气的摄氏温度.解析:(1)能量守恒定律是普遍规律,能量耗散是能量的形式发生了转化,能量的利用品质下降,但总能量仍守恒,因此不违背能量守恒定律,故A正确;扩散现象能够在液体、气体中进行,也能在固体中发生,故B错误;有规那么外形的物体是单晶体,没有确信的几何外形的物体是非晶体和多晶体,故C错误;由于液体表面分子间距离大于液体内部份子间的距离,分子间作使劲表现为引力,因此存在表面张力,故D正确;由热力学第二定律的微观说明可知,E正确.(2)由题图可知,在地面周围球内压强p1=76 cmHg,1 600 m处球内气体压强p2=70 cmHg由理想气体状态方程得,=,T2=·T1=×300 K=290 K,t2=(290-273)℃=17 ℃.答案:(1)ADE (2)17 ℃2.(2017·山东潍坊一模)(1)(5分)以下说法正确的选项是(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).A.空气的绝对湿度大,相对湿度必然大B.同一温度下,氮气分子的平均动能必然大于氧气分子的平均动能C.荷叶上的小水滴呈球形,这是表面张力使液面收缩的结果D.有一分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b,当a,b间分子力为零时,它们具有的分子势能必然最小E.必然质量的理想气体等温膨胀,必然吸收热量(2)(10分)如下图,玻璃管粗细均匀,两封锁端装有理想气体,上端气柱长30 cm、下端气柱长27 cm,中间水银柱长10 cm.在竖直管中间接一水平玻璃管,右端开口与大气相通,管的直径与竖直部份相同,用滑腻活塞封锁5 cm长水银柱.现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全数推入竖直管中,现在上端气柱较原先缩短2 cm,求外界大气压强为多少.解析:(1)关于不同的压强和温度,水的饱和汽压不同,故绝对湿度大时相对湿度不必然大,故A错误;温度是分子平均动能的标志,同一温度下,氮气分子的平均动能必然等于氧气分子的平均动能,故B错误;荷叶上的小水滴呈球形,这是表面张力使液面收缩的结果,故C正确;分子a从无穷远处靠近固定不动的分子b,分子间距大于r0时分子力表现为引力,没有达到平稳位置进程中,分子力做正功,那么分子势能减小;分子间距小于r0时,分子力表现为斥力,距离再减小的进程中分子力做负功,分子势能增大.因此当a,b间等于r0时,分子力为零,它们具有的分子势能最小,故D正确;必然质量的理想气体等温膨胀,气体对外做功,而内能不变,依照热力学第必然律,气体必然从外界吸热,故E正确.(2)上端封锁气体的压强p1=p0-p h=(p0-5)cmHg,下端封锁气体的压强p2=p0+p h=(p0+5)cmHg,气体发生等温转变,由玻意耳定律得上部份气体:p1L1S=p1′L1′S,下部份气体:p2L2S=p2′L2′S,其中:p2′=p1′+3×5 cmHg,L1′=L1-2 cm,L2′=L2-3 cm,解得p0=75 cmHg.答案:(1)CDE (2)75 cmHg3.(2017·新疆乌鲁木齐二模)(1)(5分)必然质量的理想气体由状态A转变到状态B,压强随体积转变的关系如下图,那个进程(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).A.气体的温度一直降低B.气体的密度一直变小C.气体的内能一直变大D.气体一直对外界做功E.气体一直向外界散热(2)(10分)如下图,一可移动的绝热活塞M将一截面积为400 cm2的汽缸分为A,B两个汽缸,A,B两个汽缸装有体积均为12 L、压强均为1 atm、温度均为27 ℃的理想气体.现给左面的活塞N施加一推力,使其缓慢向右移动,同时给B气体加热,此进程中A汽缸的气体温度维持不变,活塞M维持在原位置不动.已知1 atm=105Pa.不计活塞与汽缸壁间的摩擦.当推力F=2×103 N时,求:①活塞N向右移动的距离;②B汽缸中的气体升温到多少摄氏度.解析:(1)气体从状态A到状态B,发生等压转变,依照盖—吕萨克定律知,体积与热力学温度成正比,体积增加,气体的温度一直升高,故A错误;依照密度ρ=,质量不变,体积变大,密度变小,故B正确;理想气体的内能只与温度有关,A到B温度升高,内能变大,故C正确;因为气体体积变大,故气体一直对外界做功,故D正确;依照热力学第必然律,ΔU=W+Q,内能增加ΔU>0,气体一直对外做功W<0,因此Q>0,气体一直从外界吸热,故E错误.(2)①对A汽缸中的气体进行状态分析,有p A=p0=105 Pap A′=p A+=1.5×105 Pa,V A=12 L=1.2×10-2 m3,A汽缸中的气体为等温转变,依照玻意耳定律,有p A V A=p A′V A′解得V A′=8×10-3 m3,活塞N向右移动的距离为x=-,解得x=10 cm.②对B汽缸中的气体进行状态分析有p B′=p A′=1.5×105 Pa,p B=p A=p0=105 PaT B=300 K,B汽缸中的气体为等容转变,有=,解得T B′=450 K,即t B′=177 ℃.答案:(1)BCD (2)①10 cm ②177 ℃4.(2017·河南开封一模)(1)(5分)以下说法中正确的选项是(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).A.分子运动的平均速度可能为零,瞬时速度不可能为零B.液体与大气相接触时,表面层内分子所受其他分子的作用表现为彼此吸引C.空气的相对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.有些非晶体在必然条件下能够转化为晶体E.随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,分子势能不必然减小(2)(10分)如下图,一汽缸固定在水平地面上,通度日塞封锁有必然质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A,B的质量均为m=62.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热(g=10 m/s2),求:①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度.解析:(1)分子做永不断息的无规那么运动,分子运动的平均速度不可能为零,瞬时速度有可能为零,故A错误;液体与大气相接触,表面层内分子间距较大,分子力表现为引力,故B正确;空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示,故C错误;晶体和非晶体通过外界干与能够彼此转化,如把晶体硫加热熔化(温度超过300 ℃)再倒进冷水中,会变成柔软的非晶硫,再过一段时刻又会转化为晶体,故D正确;随着分子间距增大,分子间引力和斥力均减小,假设分子力表现为引力,分子力做负功,分子势能增大,故E正确.(2)①物块A开始移动前气体做等容转变,那么有p2=p0+=1.5×105 Pa,由查理定律有=,解得T2=T1=450 K.②物块A开始移动后,气体做等压转变,到A与B刚接触时,p3=p2=1.5×105 Pa;V3=(L1+d)S 由盖—吕萨克定律有=,解得T3=T2=900 K,以后气体又做等容转变,设物块A和B一路开始移动时气体的温度为T4p4=p0+=2.0×105 Pa;V4=V3由查理定律有=,解得T4=T3=1 200 K.答案:(1)BDE(2)①450 K ②1 200 K5.(2017·内蒙古赤峰三模)(1)(5分)关于必然量的气体,以下说法正确的选项是(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).A.气体的体积指的是该气体的分子所能抵达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的猛烈程度,气体的温度就能够够降低C.在完全失重的情形下,气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量,其内能必然增加E.气体在等压膨胀进程中温度必然升高(2)(10分)在一端封锁、内径均匀的滑腻直玻璃管内,有一段长为l=16 cm的水银柱封锁着必然质量的理想气体,当玻璃管水平放置达到平稳时如图(甲)所示,被封锁气柱的长度l1=23 cm;当管口向上竖直放置时,如图(乙)所示,被封锁气柱的长度l2=19 cm.已知重力加速度g=10 m/s2,不计温度的转变.求:①大气压强p0(用cmHg表示);②当玻璃管开口向上以a=5 m/s2的加速度匀加速上升时,水银柱和玻璃管相对静止时被封锁气柱的长度.解析:(1)气体的体积指的是该气体的分子所能抵达的空间的体积,A正确;依照气体温度的微观意义可知,B正确;在完全失重的情形下,分子运动不断息,气体对容器壁的压强不为零,C错误;假设气体在从外界吸收热量的同时对外界做功,那么气体的内能不必然增加,D错误;气体在等压膨胀进程中,依照盖—吕萨克定律知,体积增大,温度升高,E正确.(2)①由玻意耳定律可得p0l1S=(p0+ρgl)l2S解得p0=76 cmHg.②当玻璃管加速上升时,设封锁气体的压强为p,气柱的长度为l3,液柱质量为m,对液柱,由牛顿第二定律可得pS-p0S-mg=ma,又=16 cmHg,解得p=p0+=100 cmHg,由玻意耳定律可得p0l1S=pl3S解得l3=17.48 cm.答案:(1)ABE(2)①76 cmHg ②17.48 cm6.(2017·江西景德镇一模)(1)(5分)以下说法中正确的选项是(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).A.尽管技术不断进步,但热机的效率仍不能达到100%,而制冷机却能够使温度降到热力学零度B.雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用致使的C.气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的进程有关D.空气的相对湿度概念为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气压强的比值E.悬浮在液体中的微粒越大,在某一刹时撞击它的液体分子数越多,布朗运动越不明显(2)(10分)如图(甲)所示,竖直放置的汽缸内壁滑腻,横截面积为S=1×10-3m2.活塞的质量为m=2 kg,厚度不计.在A,B两处设有限制装置,使活塞只能在A,B之间运动,B下方汽缸的容积为1.0×10-3 m3,A,B之间的容积为2.0×10-4 m3,外界大气压强p0=1.0×105 Pa.开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9p0,温度为27 ℃.现缓慢加热缸内气体,直至327 ℃.求:①活塞刚离开B处时气体的温度t2;②缸内气体最后的压强;③在图(乙)中画出整个进程中的p V图线.解析:(1)热力学零度只能接近而不能达到,A错误;雨水没有透过布雨伞是液体表面张力的作用致使的,B正确;由热力学第必然律ΔU=Q+W知,温度每升高1 K,内能增加,但既可能是吸收热量,也可能是对气体做功使气体的内能增加,C正确;空气的相对湿度是指空气中所含水蒸气的压强与同温度下的饱和蒸汽压的比值,故D错误,微粒越大,某一刹时撞击它的分子数越多,受力越容易平稳,布朗运动越不显著,E正确.(2)①活塞刚离开B处时,设气体的压强为p2,由二力平稳可得p2=p0+解得p2=1.2×105 Pa由查理定律得=,解得t2=127 ℃.②设活塞最终移动到A处,缸内气体最后的压强为p3,由理想气体状态方程得=,解得p3=1.5×105 Pa.因为p3>p2,故活塞最终移动到A处的假设成立.③如下图答案:(1)BCE(2)①127 ℃②1.5×105 Pa ③观点析教师备用:(2017·东北三省四市联合体三模)(1)以下表达和热力学定律相关,其中正确的选项是(填正确答案标号.选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分.每选错1个扣3分,最低得分为0分).A.第一类永动机不可能制成,是因为违抗了能量守恒定律B.能量耗散进程中能量不守恒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,违抗了热力学第二定律D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观进程具有方向性E.物体从单一热源吸收的热量可全数用于做功(2)如图,将导热性良好的薄壁圆筒开口向下竖直缓慢地放入水中,筒内封锁了必然质量的气体(可视为理想气体).当筒底与水面相平常,圆筒恰好静止在水中.现在水的温度t1=7.0 ℃,筒内气柱的长度h1=14 cm.已知大气压强p0=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×,重力加速度大小g取10 m/s2.①假设将水温缓慢升高至27 ℃,现在筒底露出水面的高度Δh为多少?②假设水温升至27 ℃后维持不变,使劲将圆筒缓慢下移至某一名置,撤去该力后圆筒恰能静止,求现在筒底到水面的距离H(结果保留两位有效数字).解析:(1)第一类永动机既不消耗能量又能源源不断地对外做功,违抗了能量守恒定律,因此不可能制成,故A正确;能量耗散进程中能量也守恒,故B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,是由于紧缩机做功,并非违抗热力学第二定律,故C错误;能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观进程具有方向性,故D正确;依照热力学第二定律可知,气体不可能从单一热源吸热,并全数用来对外做功,而不引发其他转变;假设引发外界转变那么能够,故E正确.(2)①设圆筒的横截面积为S,水温升至27 ℃时,气柱的长度为h2,依照盖—吕萨克定律,有=圆筒静止,筒内外液面高度差不变,有:Δh=h2-h1解得Δh=1 cm.②设圆筒的质量为m,静止在水中时筒内气柱的长度为h3.那么排开的水的重力等于桶的重力为mg=ρgh1S=ρgh3S圆筒移动进程,依照玻意耳定律,有(p0+ρgh1)h2S=[p0+ρg(H+h3)]h3S解得,H=72 cm.答案:(1)ADE (2)①1 cm ②72 cm。

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单元质量检测(十三) 热学(选修3－3)1．(2017·云南师大附中模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( )A ．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小B ．一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，其分子之间的势能增加C ．对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热D ．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关E ．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能不变(2)一圆柱形气缸，质量M 为10 kg ，总长度L 为40 cm ，内有一厚度不计的活塞，质量m 为5 kg ，截面积S 为50 cm 2，活塞与气缸壁间摩擦不计，但不漏气，当外界大气压强p 0为1×105Pa ，温度t 0为7 ℃时，如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来，如图所示，气缸内气体高L 1为35 cm ，g 取10 m/s 2。

求：①此时气缸内气体的压强；②当温度升高到多少摄氏度时，活塞与气缸将分离。

解析：(1)分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，A 错误；一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气，由液态变成了气态，其分子之间的势能增加，B 正确；对于一定量的气体，根据状态方程pV T ＝C (常量)可知，如果压强不变，体积增大，那么它的温度一定升高，同时又在对外做功，由能量守恒可知需要从外界吸热，C 正确；物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，D 正确；理想气体在等压膨胀的过程中，温度升高，气体分子的平均动能增加，E 错误。

(2)①以气缸为研究对象，受力分析，受到重力、外界大气压力，气缸内气体的压力，根据平衡条件得：p 0S ＝pS ＋Mg则：p ＝p 0－Mg S ＝⎝⎛⎭⎪⎫1×105－10050×10－4 Pa ＝0.8×105 Pa 。

答案：(1)BCD (2)①0.8×105 Pa ②47 ℃2．(2017·内蒙古赤峰二中模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( )A ．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B ．雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用C ．橡胶无固定的熔点，是非晶体D ．热机的效率可达100%E ．气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现(2)如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m 、横截面积为S ，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T 1，活塞距离气缸底部的高度为H ，大气压强为p 0。

现用一电热丝对气体缓慢加热(电热丝未画出)，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q ，活塞上升的高度为H 4，求：①此时气体的温度；②气体内能的增加量。

解析：(1)温度是分子平均动能的标志，则温度高的物体分子平均动能一定大，但是物体的内能与物质的量、温度及体积等都有关系，故温度高的物体内能不一定大，选项A 正确；雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用，选项B 正确；橡胶无固定的熔点，是非晶体，选项C 正确；根据热力学第二定律可知，任何热机的效率都不可以达到100%，选项D 错误；气体很容易充满整个容器，这是由于气体分子之间的作用力可以忽略，分子可以自由移动的缘故，选项E 错误。

(2)①气体加热，活塞缓慢上升过程中，处于等压过程，设上升H 4时温度为T 2，V 1＝SH ，V 2＝S (H ＋H 4) 气体发生等压变化，由盖－吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2，联立解得：T 2＝54T 1。

②活塞缓慢上升过程中，据热力学第一定律得：ΔU ＝Q ＋W式中：W ＝－(p 0S ＋mg )H 4因此：ΔU ＝Q －(p 0S ＋mg )H 4。

答案：(1)ABC (2)①54T 1 ②Q －(p 0S ＋mg )H 43．(2017·西藏日喀则地区模拟)(1)(多选)关于一定量的理想气体，下列说法正确的是( )A ．气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积B ．只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高C ．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D ．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加E ．气体在等压膨胀过程中温度一定升高(2)如图所示，在长为L ＝57 cm 的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm 高的水银柱封闭着51 cm 长的理想气体，管内外气体的温度均为33 ℃，大气压强p 0＝76 cmHg 。

①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度为多少摄氏度；②若保持管内温度始终为33 ℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强。

解析：(1)气体分子的体积小于每个气体分子平均所占有的空间体积，A 错误；温度升高，气体分子平均动能增加，气体分子热运动剧烈程度增加，B 正确；气体对容器壁的压强是气体分子不断撞击器壁产生的，与超、失重无关，故C 错误；根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q 可得，气体若从外界吸收热量，同时还对外做功，内能不一定增加，D 正确；根据公式pV T＝C 可得等压变化中，体积增大，温度升高，E 正确。

(2)①设玻璃管横截面积为S ，以管内封闭气体为研究对象，气体经等压膨胀：初状态：V 1＝51S ，T 1＝(273＋33) K ＝306 K末状态：V 2＝53S ，T 2＝？由盖－吕萨克定律：V 1T 1＝V 2T 2解得：T 2＝318 K ＝45 ℃。

②当水银柱上表面与管口相平，设此时管中气体的高度为H ，管内气体经等温压缩，由玻意耳定律：p 1V 1＝p 2V 2即p 1·51S ＝p 2S (57－H )p 1＝(76＋4) cmHg ＝80 cmHgp 2＝(76＋H ) cmHg解得：H ＝9 cm故：p 2＝85 cmHg 。

答案：(1)BDE (2)①45 ℃ ②85 cmHg4．(2017·文登检测)(1)(多选)下列说法中正确的是( )A ．物体吸热后温度一定升高B ．布朗运动是悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的C ．物体的内能是物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和D ．单位体积的气体分子数增加，气体的压强不一定增大E ．一定量100 ℃的水蒸气变成100 ℃的水，其分子势能减少(2)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中，若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升到湖面的过程中，对外界做了0.6 J 的功，则此过程中的气泡________(填“吸收”或“放出”)的热量是________J 。

气泡到达湖面后，气泡中的气体温度上升，又对外界做了0.1 J 的功，同时吸收了0.3 J 的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了________J 。

解析：(1)物体吸热后温度不一定升高，如晶体的熔化过程，A 错误；布朗运动是液体分子对悬浮颗粒的无规则碰撞引起的，B 错误；据物体内能的定义知，C 正确；决定气体压强的因素包括温度和单位体积内的分子个数，所以单位体积的气体分子数增加，气体压强不一定增大，D 正确；一定量的水蒸气变成水，放出热量，内能减小，由于温度均为100 ℃，分子动能不变，所以分子势能减少，E 正确。

(2)气泡从湖底上升到湖面的过程中，内能不变，外界做功W ＝－0.6 J ，根据热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，热量变化为Q ＝0.6 J ，说明气泡从外界吸收热量；到达湖面后，外界做功W ＝－0.1 J ，热量变化为Q ＝0.3 J ，内能增加量ΔU ＝0.2 J 。

答案：(1)CDE (2)吸收 0.6 0.25．(2017·浏阳一中模拟)(1)(多选)若以V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M 表示水的摩尔质量，M 0表示一个水分子的质量，V 0表示一个水分子的体积，N A 表示阿伏加德罗常数，则下列关系式正确的是( )A ．V ＝M ρB ．V 0＝V N AC ．M 0＝M N AD ．ρ＝M N A V 0E ．N A ＝ρV M 0(2)一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V 0，开始时内部封闭气体的压强为p 0。

经过太阳曝晒，气体温度由T 0＝300 K 升至T 1＝350 K 。

①求此时气体的压强；②保持T 1＝350 K 不变，缓慢抽出部分气体使气体压强再变为p 0，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值，判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。

解析：(1)因ρ表示在标准状态下水蒸气的密度，M 表示水的摩尔质量，则在标准状态下水蒸气的摩尔体积为V ＝M ρ，选项A 正确；VN A表示一个水分子运动占据的空间，不等于一个水分子的体积，选项B 错误；一个水分子的质量为M 0＝MN A ，选项C 正确；M N A V 0表示水的密度，选项D 错误；ρV 是水的摩尔质量，则阿伏加德罗常数可表示为：N A ＝ρV M 0，选项E 正确。

(2)①设升温后气体的压强为p 1，由查理定律得p 0T 0＝p 1T 1代入数据得p 1＝76p 0。

②抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V ，由玻意耳定律得p 1V 0＝p 0V解得V ＝76V 0 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k ，由题意得k ＝V 0V解得k ＝67因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知，剩余气体要吸热。

答案：(1)ACE (2)①76p 0 ②67吸热原因见解析 6．(2017·湖南师大附中模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( )A ．理想气体等温膨胀时，内能不变B ．扩散现象表明分子在永不停息地运动C ．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大D ．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加E ．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则的热运动(2)如图所示，A 气缸截面积为500 cm 2，A 、B 两个气缸中装有体积均为10 L 、压强均为1 atm 、温度均为27 ℃的理想气体，中间用细管连接。

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