物理人教版选修3-3模块综合检测

模块综合检测(时间：30分钟满分：45分)1．(15分)(1)(5分)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是________。A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大(2)(10分)如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；汽缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体。p0和T0分别为大气的压强和温度。已知：气体内能U与温度T的关系为U＝aT，a为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的，求：①汽缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；②在活塞下降过程中，汽缸内气体放出的热量Q。解析：(1)p、V不变，则T不变，气体的内能不变，故选项A正确；内能不变，温度不变，p、V可能变化，选项B错误；气体温度升高，压强不一定增大，选项C错误；气体温度每升高1K吸收的热量与气体对外做功多少有关，即与经历的过程有关，故选项D正确；温度升高，理想气体的内能一定增大，选项E正确。(2)①在气体由压强p＝1.2p0下降到p0的过程中，V不变，温度由2.4T0变为T1，由查理定律得eq\f(T1,T)＝eq\f(p0,p)得：T1＝2T0在气体温度由T1变为T0的过程中，体积由V减小到V1，气体压强不变，由盖—吕萨克定律得eq\f(V,T1)＝eq\f(V1,T0)解得：V1＝0.5V。②活塞下降过程中，活塞对气体做功W＝p0(V－V1)在这一过程中，气体内能的减少量ΔU＝a(T1－T0)由热力学第一定律得，汽缸内气体放出的热量Q＝W＋ΔU得：Q＝eq\f(1,2)p0V＋aT0。答案：(1)ADE(2)①0.5V②eq\f(1,2)p0V＋aT02．(15分)(1)(5分)下列说法正确的是________。A．单晶体冰糖磨碎后熔点不会发生变化B．足球充足气后很难压缩，是足球内气体分子间斥力作用的结果C．一定质量的理想气体经过等容过程，吸收热量，其内能一定增加D．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的E．一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，虽然温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数不变(2)(10分)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p­V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。解析：(1)单晶体冰糖磨碎后仍是晶体，熔点不变，A正确，足球充足气后很难压缩，是足球内分子碰撞加剧压强增大的原因，B错误。等容过程中气体不做功，故吸收热量内能一定增加，C正确。根据熵增加原理，D正确。温度升高时，气体分子平均动能增大，单位时间内撞击单位面积上的分子数增加，E错误。(2)①对于理想气体：A→B，由查理定律得：eq\f(pA,TA)＝eq\f(pB,TB)即：TB＝eq\f(pB,pA)TA＝100K，所以：tB＝T－273℃＝－173℃。②B→C过程由盖吕萨克定律得：eq\f(VB,TB)＝eq\f(VC,TC)，解得：TC＝300K，所以：tC＝27℃A、C温度相等，ΔU＝0A→C的过程，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W得：Q＝ΔU－W＝pΔV＝200J，即气体从外界吸热200J。答案：(1)ACD(2)①－173℃②200J3．(15分)(1)(5分)下列说法正确的是________。A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小B．布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．做功和热传递在改变系统内能方面是不等价的E．第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但也是不可能制成的(2)(10分)如图甲所示为“⊥”形上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，管的上部足够长，管中粗、细部分横截面积分别为S1＝2cm2、S2＝1cm2。封闭气体初始温度为57℃，气体长度为L＝22cm，乙图为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。(摄氏温度t与热力学温度T的关系是T＝t＋273K)求：(1)封闭气体初始状态的压强；(2)若缓慢升高气体温度，升高至多少时可将所有水银全部压入细管内。解析：(1)分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，不是分子的运动，故B错误；食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，C正确；做功和热传递在改变系统内能方面是等价的，故D错误；第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，仍不可能制成，故E正确。(2)①气体初始状态体积为V1＝LS1＝44cm3，由题图乙可知此时气体的压强为p1＝80cmHg。②当水银全部压入细部分管内后，随温度升高，气体的压强不变，做等压变化，对应题图乙可知，当水银刚好全部进入细部分管内时，气体的压强为p2＝82cmHg，体积V2＝48cm3，初始状态时气体温度T1＝(273＋57)K＝330K由理想气体状态方