2018-2019學(xué)年高中物理 高考真題集訓(xùn) 新人教版選修3-3

氣體一直從外界吸熱氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功(2)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的U形細(xì)玻璃管內(nèi)有一段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段空氣。當(dāng)U形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊空氣柱的長度分別為li=18.0cm和l2=12.0cm,左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將U形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過水銀逸入另一邊。求U形管平放時兩邊空氣柱的長度。在整個過程中，氣體溫度不變。答案(1)BCD(2)22.5cm7.5cmpVpV解析(1)一定質(zhì)量的理想氣體從a到b的過程，由理想氣體狀態(tài)方程分=分可知,bTb>T，即氣體的溫度一直升高，A錯誤；根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)ba能一直增加，B正確；由于從a到b的過程中氣體的體積增大，所以氣體一直對外做功，C正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律，從a到b的過程中，氣體一直從外界吸熱，D正確；氣體吸收的熱量一部分增加內(nèi)能，一部分對外做功，E錯誤。(2)設(shè)卩形管兩端豎直朝上時，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為片和p2。U形管水平放置時，兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為P，此時原左、右兩邊氣體長度分別變?yōu)?「和12‘。由力的平衡條件有p=p+Pg(l—l)①1212式中P為水銀密度，g為重力加速度大小。由玻意耳定律有P]l]=p|/②pl=pl'③222l/—l=l—l/④1122由①②③④式和題給條件得l/=22.5cm；l'=7.5cm。紗布水r—紗布水r—4.（2018?江蘇高考）溫度計(jì)（1）如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中。紗布中的水在蒸發(fā)時帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。當(dāng)空氣溫度不變，若一段時間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則?？諝獾南鄬穸葴p小空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大空氣中水的飽和汽壓減小空氣中水的飽和汽壓增大（2）一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和-溫度下其分子速率分布的情況見下表。則［（選填“大于”“小于”或“等于”）-。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400?500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比（選填“大于”“小于”或“等于”）18.6%。

速率區(qū)間(m■s_1)各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比/%溫度tl溫度t2100以下0.71.4100—2005.48.1200?30011.917,0300?40017.42k4400—50018-620,45OO—6OC16.715,16OO—7OC12.99.27OO—8OC7.94.5800—9004,62,0900以上3.90,9(3)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時壓強(qiáng)為2.0X105Pa,經(jīng)歷A-B-C-A答案(1)A(2)大于等于(3)138.6J解析(1)溫度計(jì)示數(shù)減小說明蒸發(fā)加快，空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)減小，B錯誤；因空氣的飽和汽壓只與溫度有關(guān)，空氣溫度不變，所以飽和汽壓不變，C、D錯誤；根據(jù)相對濕度的定義，空氣的相對濕度減小，A正確。分子速率分布與溫度有關(guān)，溫度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子數(shù)所占比例增加，速率小的分子數(shù)所占比例減小，所以［大于T2；泄漏前后容器內(nèi)溫度不變，則在泄漏后的容器中，速率處于400?500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不變，仍為18.6%。整個過程中，外界對氣體做功W=W+W,ABCA且W=p(V—V),CAACA由熱力學(xué)第一定律AU=Q+W，以及AU=0，得W=—(Q+W)，ABCA代入數(shù)據(jù)得WAB=—138.6J,即氣體對外界做的功為138.6J。AB(2018?北京高考)關(guān)于分子動理論，下列說法正確的是()氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無關(guān)布朗運(yùn)動是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動分子間同時存在著引力和斥力分子間的引力總是隨分子間距增大而增大答案C解析擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，故A錯誤；布朗運(yùn)動為懸浮在液體中固體小顆粒的運(yùn)動，不是液體分子的熱運(yùn)動，固體小顆粒運(yùn)動的無規(guī)則性，是液體分子運(yùn)動的無規(guī)則性的間接反映，故B錯誤；分子間斥力與引力是同時存在，而分子力是斥力與引力的合力，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減??；當(dāng)分子間距小于平衡位置時，表現(xiàn)為斥力，即引力小于斥力，而分子間距大于平衡位置時，表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力，但總是同時存在的，故C正確，D錯誤。(2017?全國卷I)(1)(多選)氧氣分子在0°C和100°C溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說法正確的是

圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形圖中實(shí)線對應(yīng)于氧氣分子在100°C時的情形圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目與0C時相比，100C時氧氣分子速率出現(xiàn)在0?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大中部，A、B的頂部各有一閥門K3；B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉屯、K3，通過￡給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p的3倍后關(guān)閉K。已知室溫為27C，汽缸導(dǎo)熱。01打開屯，求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；接著打開屯，求穩(wěn)定時活塞的位置；再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20C,求此時活塞下方氣體的壓強(qiáng)。V答案(1)ABC(2)(i)22p0(ii)上升直到B的頂部(iii)1.6p°解析(1)面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等，A正確。溫度是分子平均動能的標(biāo)志,溫度越高，分子的平均動能越大，虛線為氧氣分子在0C時的情形，分子平均動能較小，B正確。實(shí)線為氧氣分子在100°C時的情形，C正確。曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，D錯誤。速率出現(xiàn)在0?400m/s區(qū)間內(nèi)，100C時氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小,E錯誤。(2)(i)設(shè)打開屯后，穩(wěn)定時活塞上方氣體的壓強(qiáng)為片，體積為―。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得pV=pV①011(3p)V=p(2V-V)②聯(lián)立①②式得VVi=2?P]=2p0。④(ii)打開屯后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為V(VW2V)時，活塞下氣體壓強(qiáng)為p。222由玻意耳定律得(3P°)V=P2V2⑤3V由⑤式得P2=VP°⑥23由⑥式知，打開屯后活塞上升直到B的頂部為止；此時p2為叮=尹°。(iii)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為P3，氣體溫度從[=300K升高到T2=320K的等容過程中，由查理定律得pp、〒=〒⑦12將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得P3=1.6p0。⑧隔板W真空(2017?全國卷II)(1)(多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會自發(fā)擴(kuò)散至整個汽缸。待氣體達(dá)到穩(wěn)定后緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來的體積。假設(shè)整個系統(tǒng)不漏氣。下列說法正確的是氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同氣體在被壓縮的過程中內(nèi)能增大在自發(fā)擴(kuò)散過程中，氣體對外界做功氣體在被壓縮的過程中，外界對氣體做功氣體在被壓縮的過程中，氣體分子的平均動能不變(2)—熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為T的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為已知ab空氣在1個大氣壓、溫度為T0時的密度為P0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為g。(i)求該熱氣球所受浮力的大??；求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為m°,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。TT答案(1)ABD(2)(i)VgP0*(ii)VgPO*baba解析(1)氣體向真空膨脹時不受阻礙，氣體不對外做功，由于汽缸是絕熱的，沒有熱交換，所以氣體擴(kuò)散后內(nèi)能不變，選項(xiàng)A正確。氣體被壓縮的過程中，外界對氣體做功，且沒有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能增大，選項(xiàng)B、D正確。氣體在真空中自發(fā)擴(kuò)散的過程中氣體不對外做功，選項(xiàng)C錯誤。氣體在壓縮過程中，內(nèi)能增大，由于一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定，溫度越高，內(nèi)能越大，氣體分子的平均動能越大，選項(xiàng)E錯誤。(2)(i)設(shè)1個大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為T°時的體積為V°,密度為P0=#①0在溫度為T時的體積為Vt，密度為P(T)=V?TVV由蓋一呂薩克定律得T°=〒③0T聯(lián)立①②③式得P(T)=P0〒④氣球所受的浮力為F=P(Tb)gV⑤bT聯(lián)立④⑤式得F=VgPO^。⑥b氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G=P(T)Vg⑦aT聯(lián)立④⑦式得G=VgP0T°。⑧a設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m,由力的平衡條件得mg=F—G—m°g⑨聯(lián)立⑥⑧⑨式得m=Vp0T0fT—TJ—m0。⑩baov(2017?全國卷III)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程be到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是。在過程ab中氣體的內(nèi)能增加在過程ca中外界對氣體做功在過程ab中氣體對外界做功在過程be中氣體從外界吸收熱量在過程ca中氣體從外界吸收熱量一種測量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖a所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管人和屯。人長為1,頂端封閉，屯上端與待測氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時，M與K2相通；逐漸提升R,直到K2中水銀面與￡頂端等高，此時水銀已進(jìn)入K1，且K1中水銀面比頂端低h,如圖b所示。設(shè)測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知￡和屯的內(nèi)徑均為d,M的容積為V0,水銀的密度為P,重力加速度大小為g。求：K丄,17R圖圖h與待測氣體連通橡皮軟管與待測氣休連通K丄,17R圖圖h與待測氣體連通橡皮軟管與待測氣休連通橡皮軟管待測氣體的壓強(qiáng)；該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)。答案(l)ABDPngh2d2nPgkd2(2)(1)4V+nd2l—h(n)~4V~00解析(l)ab過程是等容變化，ab過程壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，選項(xiàng)A正確；而由于體積不變，氣體對外界不做功，選項(xiàng)C錯誤。ca過程是等壓變化，體積減小,外界對氣體做功，選項(xiàng)B正確；體積減小過程中，溫度降低，內(nèi)能減小，氣體要放出熱量,選項(xiàng)E錯誤。be過程是等溫變化，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，則需要吸收熱量，選項(xiàng)D正確。(2)(1)水銀面上升至M的下端使玻璃泡中氣體恰好被封住，設(shè)此時被封閉的氣體的體積為V,壓強(qiáng)等于待測氣體的壓強(qiáng)p，提升R,直到K中水銀面與K頂端等高時，K中水銀211面比頂端低h；設(shè)此時封閉氣體的壓強(qiáng)為片，體積為t，則V=V+±nd2l①04V=4nd2h②由力學(xué)平衡條件得P]=p+Pgh③整個過程為等溫過程，由玻意耳定律得pV=piVi④Pngh2d2聯(lián)立①②③④式得p=4V+nd2gl—h。⑤0(n)由題意知hwi⑥nPgl2d2TOC\o"1-5"\h\z聯(lián)立⑤⑥式有PW=⑦0nPgl2d2該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)為p=。⑧max4V0MOV圖1(2016?海南高考)(1)(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達(dá)狀態(tài)N,其pV圖象如圖1所示。在過程1中，氣體始終與外界無熱量交換；在過程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是。氣體經(jīng)歷過程1,其溫度降低氣體經(jīng)歷過程1,其內(nèi)能減小氣體在過程2中一直對外放熱氣體在過程2中一直對外做功氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同(2)如圖2所示，密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱；U形管內(nèi)盛有密度為P=7.5X102kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室，開始時，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強(qiáng)均為P0=4.5X103Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40cm，求此時左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10m/s2,U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計(jì)。答案(1)ABE(2)1：1解析(1)氣體經(jīng)歷過程1，壓強(qiáng)減小，體積變大，膨脹對外做功，過程1中氣體始終與外界無熱量交換，即Q=0，由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w內(nèi)能減小，故溫度降低，選項(xiàng)A、BpV正確。氣體在過程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程午=匕則開始時，氣體體積不變，壓強(qiáng)減小，則溫度降低，對外放熱；然后壓強(qiáng)不變，體積變大，膨脹對外做功，則溫度