(三)热力学定律-【衡水金卷·先享题】2024-2025学年高二物理选择性必修3同步周测卷（粤教版）

U 物耀（厚教质）透择性多修第三图第士页（具1万} O 衡水金海·先章驱·高二网步周测移目 物理（圈较板} 选择性必修第三暖第2面【共1面] A,如图甲所示为扩酸现象，表明分子间有间原和分子在攆水不停息的无规则运动 五如图乙所示为命朗运动产生原因的示意图，微粒越大，液体分子浴各方向撞击微 粒的数量越多，布明运动越明显 C,如图丙所示，石蜡在周体片上容化藏葡圆形，说明该固体是非品体 D.如图丁所示，“饮水小鸭“喝“完一口水后，直立起来，又会极慢俯下身去，再“弱“ 一口，如此循环往复，可见小鸭头部水蒸发时吸牧热量，使小鸭持接工作 所级 维名 分数 1 4 6 8 容案 三，非迹择显（木共3小题，共48分。请按要求完成下列各题） 以.(1分)如图所示为一定质量的理想气体从状态A变化到默态B,再由状态B变化到 默态C的-V图像，已知气体在款态A时的福度为27℃，热力学湿度与摄氏温度 间的关系为丁“t+273K,取1tm-1×10Pa 《1)求气体在状态B!的热力学祖度： (2)气体由状态B到状态C的过程中，是气体对外界做功还是外界对气体做功？做 了多少功： 物喱（零校版！送择性必修第三研第8页{共4页引 衡水金车·先享照 10,《16分》某梨号压力铜的结构知图所示。羞好密封锅盖，将横截面积为40mm的限 压国套在气孔2上，此时气孔1使铜内气体与外界连通，外界气体的压强为【× 10Pa,温度为300K。给压力铜加热，当锅内气体祖度升高到360K时，气孔1处 瓷会被活塞封闭，防止气体排出，对锅体产生密封作用。给压力锅推续加热，当制内 气体温度升高到动术时，限压阀会被演起，及时务锅内多余气体排出，保谨压力锅 的安全。不计一切摩擦，重力加速度e=0m/网，求： (1)当气孔1被密封时，此时气体的密度与加热前气体的密度之比： 《2)限压阁的质量. 晨压阀 11.《18分》如图甲所示，一导热性能良好，内壁光滑的气缸水平救置，横截面积S一2× 10m,质量m=4k展.厚度不计的话塞与气缸底部之间封闭了一第分理想气体， 此时济塞与气缸底年之问的距离1一24cm,在距活塞的右侧d-12cm处有一对与 气缸周定连接的卡环，气体的湿度T=30%K,大气压强=1×10P%。现将气缸 经直放置，知图乙所示，重力加速度g10m/, (1)气缸竖直救置后，求活塞与气虹：部之河的死离了1： (2)气缸版直收置后，求加热到540K时气休的压强P: 《3)若气缸竖直救置时气体压强为户，加热到630K时气体压强为：，济塞移动的 距肉为L,气体总共吸牧热量为Q.求气体内能的增量1，（选用以下物理量表示： Q,产，S,L,m) 商二月步周测荐三 物里[感教版】选预程必修第三研第4页《其4页]高二周测卷 ·物理（粤教版）选择性必修第三册· 高二同步周测卷/物理选择性必修第三册（三） 品题要素一览表 注： 1.能力要求： I.理解能力 Ⅱ.推理能力Ⅲ.分析综合能力下.应用数学处理物理问题的能力V,实验能力 2.学科素养： ①物理视念 ②科学思维③科学探究①科学态度与责任 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) V ① ②③ 档次 系数 热力学温度，摄氏温度、绝对 1单项选择啊 6 易 0.85 零度 单项选择题 热现象 易 0.80 3 单项选择题 V-T图像 中 0.75 4 单项选择题 气体实验定律的应用 中 0.70 5 单项选择题 6 热现象 L 中 0.65 6 单项选择题 6 p-V图像 中 0.60 7 多项选择题 8 玻意耳定律 中 0.75 多项选择题 扩散现象、布朗运动，晶体和非 中 0.60 品体 9 非选择题 14 p-V图像 易 0.80 0 非选择题 16 压力锅 中 0.75 11 非选择题 18 理想气体状态方程的应用 难 0.55 香者答案及解析 一、单项选择题 耗散，其效率不可能达到100%，A项错误：热传递是 1.A【解析】摄氏温度有负值，因绝对零度是低温的极 靠能量的转移改变系统内能的，B项错误：系统达到 限，故热力学温度不可能取负值，A项正确：某物体热 热平衡的标志是温度相同，C项正确：分子动理论告 力学温度为20K,摄氏温度为(20一273.15)℃= 诉我们，物质是由分子组成的，分子永不停息地做无 一253.15℃，B项错误：热力学温标也称“绝对温 规则运动，但大量分子的运动遵从一定的统计规律， 标”，是由开尔文首先引人的，C项错误：热力学温度 如温度升高，分子的平均动能增大，D项错误。 由TK升至2TK对应的摄氏温度由(T一 3.C【解析】由图可知，A→B过程为等压变化，根据盖 273.15)℃升高到(2T-273.15)℃，两者不是2倍 关系，D项错误。 一吕萨克定律可得光=六解得Va=8X10m… 2.C【解析】热机在工作过程中不可避免的要有能量 A项错误：C→A过程为等容变化，根据查理定律可 ·67. ·物理（粤教版）选择性必修第三册· 参考答案及解析 得==，其中p1=p,解得e≈1.33×10Pa,B 间内撞击单位面积器壁上的气体分子个数变少，D项 错误。 项错误：A→B过程为等压膨胀，气体对外界做的功 二、多项选择题 W=p·△V=200J,C项正确：B→C过程为等温变 7.CD【解析】由于气体温度不变，所以气体内能不变， 化，气体内能不变，根据热力学第一定律可知，如果B C项正确：吸盘内气体体积增大，气体对外界做功，故 *C的过程中，外界对气体做的功为100J,则气体释 W<0,气体内能不变，有U=0,根据热力学第一定 放的热量一定为100J,D项错误。 律△U=Q十W,可知Q>0,吸盘内气体要吸收热量， 4.A【解析】从AB的过程中，桌子缓慢下降，由于 A项错误：吸盘内气体分子数不变，而气体体积变大， 气缸导热性能良好，可知气体等温压缩，体积减小，根 则吸盘内气体分子的密度减小，B项错误：吸盘内气 据玻意耳定律可知，压强增大，A项正确：从A→B的 体温度不变而体积变大，由玻意耳定律pV=C可知， 过程中，气体温度不变、内能不变、体积减小，外界对 吸盘内气体压强减小，D项正确。 气体做功，根据热力学第一定律可知，气体会向外界 8.AD【解析】图甲是两种不同物质之间的扩散现象， 放热，B项错误：从B→C的过程中，电脑放在桌面上 表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运 保持不动，气体压强一定，根据盖一吕萨克定律可知， 动，A项正确：图乙为布朗运动产生原因的示意图，间 温度降低，体积一定减小，C项错误：从C→D的过程 接反映了液体分子的无规则运动，微粒越大，液体分 中，由于气缸导热性能良好，即温度不变，将电脑从桌 子沿各方向撞击微粒的数量越多，布明运动越不明 子上拿起来，气体压强减小，根据玻意耳定律可知，气 显，微粒越小、温度越高，布朗运动越明显，B项错误： 体体积一定增大，可知从C→D的过程中，气体等温 图丙中石蜡在固体片上熔化成椭圆形，体现了各向异 降压，体积增大，D项错误。 性，说明该固体是单品体，C项错误：图丁中的“饮水 5.C【解析】当分子间作用力表现为斥力时，距离增 小鸭”头部的毛毡“饮水”后，水蒸发吸热，导致头部温 大，则分子力做正功，分子势能诚小，A项错误：无论 度降低，上段玻璃中的乙醚蒸气被液化，压强减小，液 是自然界还是实验室的温度只能无限靠近绝对零度 柱上升，小鸭重心上移，直到小鸭倾倒，处于倾倒位置 但却不能达到这个温度，B项错误：一定质量的理想 的小鸭头部再次被浸湿，上，下玻璃球内的气体相通， 气体经等温压缩后，根据理想气体状态方程得其压强 压强相等，乙醚流回下玻璃球内，重心下移，小鸭站 一定增大，若气体经降温压缩后，压强不一定增大，C 立，如此往复，可见正是因为小鸭头部“饮水”后水不 项正确：发生热传递的条件是两物体有温度差，高温 断蒸发，吸收了察觉不到的气体的热量，才使小鸭能 物体的热量转移到低温物体，使高温物体降温，低温 够持续工作下去，D项正确 物体升温，直到两者温度相同，热传递才停止，与两物 三、非选择题 体比热容，体积和内能的大小均无关，D项错误。 9.【解析】(1)气体由状态A到状态B的过程，发生的是 6。C【解析】根据理想气体状态方程有Y-C,对状态 等容变化，即会一光 (4分】 a、c结合图像，可得气体在状态c时的温度为T,= 解得T=150K (4分) 工.=400K,A项错澳：理想气体在a6c过 (2)气体从状态B到状态C的过程中，发生的是等压 程中，气体体积增大，则气体对外界做功，外界对气体 变化，体积变大，气体对外做功，且做功大小为W= 做的功为W=-p△V=-2×10×(4-2)×103J= pg△V=5×10'J (6分》 一400J,所以气体对外界做的功为400J,B项错误： 10.【解析】(1)根据pV=nRT (3分) 气体在状态a→b·c·a的过程中，外界对气体做的 当气孔1刚被密封时，此时锅内气体压强和体积均 功w=△p；△Y-100J,根据热力学第一定律4U= 与加热前锅内气体的压强和体积相等，则物质的量 2 之比等于温度的反比，而质量与物质的量成正比，且 W'+Q,可得Q=一100J,所以放出的热量为100J,C 体积不变，则密度与物质的量成正比，密度之比等于 项正确：气体在状态b→c的过程中，气体压强不变， 温度的反比，即为300K360K=5:6 (5分】 体积变大，则温度升高，分子平均动能增大，则单位时 (2)气孔1被密封后，对锅内气体，发生等容变化，刚 ·68· 密封时有T=360K、p,=1×10Pa (2分) 限压阀刚被顶起前瞬间T:=450K 根据理想气体状态方程可得兰一头 解得l2=36cm 根据查理定律有号一号 (3分) l=l+d=36 em (1分) 则此时锅内气体压强为p:=1.25×103Pa(1分) 假设成立，压强不变p=1.2×10Pa (2分) 对限压阀，根据平衡条件p:S=p1S十mg (3分) (3)由(2)可知T,=630K时活塞到达卡环处(1分) 解得=0,1kg (1分) 活塞到达卡环前气体压强不变，对外做功，W= 1山.【解析】(1)竖直后，气体的压强为=p十坚- -P:SL (2分) S 从气缸竖直到T=630K,气体吸收的总热量为Q 1.2×10Pa (2分) (1分) 根据玻意耳定律可得pS=p:S (2分) 根据热力学第一定律△U=W十Q (2分) 解得1=20cm (1分) 联立可得△U=Q-pSL (2分) (2)假设T=540K时活塞恰好到达卡环处，则满足 等压膨胀