高三物理一輪復(fù)習(xí)實戰(zhàn)強化訓(xùn)練：熱學(xué)綜合應(yīng)用

2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)實戰(zhàn)強化訓(xùn)練：熱學(xué)綜合應(yīng)用原卷一．選擇題1.阿伏加德羅常數(shù)是,銅的摩爾質(zhì)量是,銅的密度是,則下列說法不正確的是()A.銅中所含的原子數(shù)為 B.一個銅原子的質(zhì)量是C.1kg銅所含有的原子數(shù)目是 D.一個銅原子所占的體積是2.下列關(guān)于布朗運動的說法中正確的是()A.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動 B.布朗運動是擴散現(xiàn)象的一種特殊情形C.懸浮的顆粒越大,布朗運動越劇烈 D.布朗運動是永不停息且無規(guī)則的3.關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法中不正確的是()A.當(dāng)分子間的距離時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力B.分子力隨分子間的距離r的變化而變化，當(dāng)時，分子間的引力和斥力都隨距離的增大而減小，但斥力比引力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力C.當(dāng)分子間的距離時，分子間的引力和斥力都隨距離的減小而增大，但斥力增加得快，故分子力表現(xiàn)為斥力D.分子間距離大于10倍分子直徑時，分子力可近似為零4.如圖所示,一導(dǎo)熱性良好且足夠長汽缸,倒置懸掛于天花板下.汽缸內(nèi)被活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體.活塞質(zhì)量為m,橫截面積為S,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙閜且不隨溫度變化,重力加速度為g,忽略一切摩擦.當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時,下列說法正確的是()A.懸線的拉力變大B.被封閉理想氣體的內(nèi)能增大C.被封閉理想氣體的壓強大小不變,且始終為D.外界對氣體做功5.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A.若氣體的溫度不斷升高，其壓強也一定不斷增大B.在完全失重的狀態(tài)下，氣體的壓強為零C.若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變D.當(dāng)分子熱運動變劇烈時，壓強一定增大6.下列說法不正確的是()A.給車輪胎打氣，越打越吃力，是由于分子間存在斥力B.第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學(xué)第一定律C.若一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹，則氣體定吸熱D.氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的7.下列的說法中錯誤的是()A．物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加B．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體C．氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D．第二類永動機雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來的8.下列說法正確的是()A．內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和B．氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關(guān)C．溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度D．氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變9.下列說法正確的是()A.懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C.玻璃的物理性質(zhì)沿各個方向都是一樣的D.毛細現(xiàn)象中，毛細管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)的液面越高10.如圖所示,豎直放置的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,缸內(nèi)氣體高度為。現(xiàn)在活塞上緩慢添加砂粒,直至缸內(nèi)氣體的高度變?yōu)閔。然后再對汽缸緩慢加熱,以使缸內(nèi)氣體溫度逐漸升高,讓活塞恰好回到原來位置。已知大氣壓強為,大氣溫度恒為,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間摩擦。下列說法正確的是()A.所添加砂粒的總質(zhì)量為B.所添加砂粒的總質(zhì)量為C.活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度為D.活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度為二．實驗題11.關(guān)于“油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。（1）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學(xué)依據(jù)是()

A.將油膜看成單分子油膜

B.不考慮各油酸分子間的間隙

C.考慮了各油酸分子間的間隙

D.將油膜分子看成球形

（2）下述步驟的正確順序是__________(填寫步驟前面的數(shù)字)①往邊長約為的淺盤里倒入約深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。（3）將的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液;測得的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是。由此估算出油酸分子的直徑為__________。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)三．計算題12.兩個側(cè)壁絕熱、底面積均為S=10cm2的圓柱形容器下端由可忽略容積的細管連通組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強p0=1×105pa，溫度為T0=280K，兩個活塞質(zhì)量均為m=1kg。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示。h=10cm?，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑校⒃诨钊鸄上加一質(zhì)量為M的重物再次達到平衡使A回到圖中初始位置，此時活塞B上升，氫氣柱高度為8cm。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。（g=10m/s2）求：（1）求此時B活塞上方氫氣壓強；（2）所加重物的質(zhì)量M；（3）水的溫度。13.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h,a距缸底的高度為H,活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體.已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和氣缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦.開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0.現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處.求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功.重力加速度大小為g。14.[選修3-3]（1）如圖所示，氣缸固定在水平地面上，在氣缸內(nèi)活塞左側(cè)封閉一定量的理想氣體，壓強與外界大氣壓強相同?，F(xiàn)把活塞固定，使氣缸內(nèi)氣體升高一定溫度，氣體吸收的熱量為；如果活塞可以自由滑動，活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣，加熱同時用外力作用在活塞上，使其緩慢左移，使氣缸內(nèi)氣體升高相同溫度，氣體吸收的熱量為；活塞自由滑動時，無外力作用氣體升高相同溫度，吸收的熱量為，對外做的功為，則的關(guān)系為______，______（用題中所給物理量表示）。

（2）如圖所示裝置中兩玻璃泡的容積均為，玻璃管的容積忽略不計，開始時閥門K關(guān)閉，將上面玻璃泡抽成真空，下面玻璃泡中有一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強為，溫度為時，玻璃管中水銀面高出水銀槽內(nèi)水銀面，水銀密度（假設(shè)不隨溫度改變）為，重力加速度。

（i）如果外界大氣壓強保持不變，玻璃管中水銀面上升2cm，則環(huán)境溫度改變了多少攝氏度？（ii）如果在環(huán)境溫度急劇升高到的過程中，打開閥門，改變外界大氣壓使玻璃管中的水銀面高度幾乎不發(fā)生變化，則玻璃泡中氣體的壓強變?yōu)槎嗌伲吭诖诉^程中吸收了200J熱量，則氣體的內(nèi)能增加了多少？15.【物理——選修3-3】（1）以下說法正確的是（）A.水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大B.布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬腃.理想氣體等壓膨脹過程一定吸熱D.理想氣體溫度不變，其內(nèi)能一定不變E.理想氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關(guān)（2）如圖，一氣缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為、面積為的活塞將一定量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，平衡時活塞與氣缸底相距?，F(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于氣缸移動了距離。已知大氣壓強為，不計氣缸和活塞間的摩擦；且小車運動時，大氣對活塞的壓強仍可視為；整個過程中溫度保持不變。求小車加速度的大小。16.[物理——選修3-3](1)下列說法中正確的是()A.浸潤現(xiàn)象是分子間作用力引起的B.空氣的相對濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強越接近同一溫度時水的飽和汽壓C.熱平衡是指一個系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)不再改變時所處的狀態(tài)D.氣體自發(fā)的擴散運動總是沿著分子熱運動的無序性減小的方向進行E.完全失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是因為液體表面分子間存在表面張力的結(jié)果(2)某密閉絕熱“U”形氣缸開口向上豎直放置,通過置于底部的電熱絲緩慢加熱缸內(nèi)的理想氣體,使絕熱活塞由A位置緩慢到達B位置,如圖甲所示。在此過程中,缸內(nèi)氣體的溫度-體積圖像(T-V圖像)如圖乙所示。已知活塞質(zhì)量m=2kg、橫截面積S=5×10-4m2,大氣壓強P0=1.0×105Pa,忽略活塞與氣缸壁之間的摩擦,重力加速度g=10m/s2。(ⅰ)求缸內(nèi)氣體的壓強;(ⅱ)求活塞到達位置B時缸內(nèi)氣體的溫度;(ⅲ)若一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能與熱力學(xué)溫度成正比,活塞在A位置時缸內(nèi)氣體的內(nèi)能為U0=80J。求活塞由A位置運動到B位置的過程中缸內(nèi)氣體從電熱絲吸收的總熱量。17.[物理—選修3-3](1)下列說法正確的是______.A.氣體壓強的大小和單位體積內(nèi)的分子數(shù)及氣體分子的平均動能都有關(guān)B.布朗運動是液體分子的運動，說明液體分子永不停息地做無規(guī)則熱運動C.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生 其他影響D.水黽可以停在水面上是因為液體具有表面張力E.溫度升高，物體所有分子的動能都增大(2)如圖所示，一直立的氣缸用一質(zhì)量為的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞橫截面積為，氣體最初的體積為，氣體最初的壓強為；汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的.開始活塞被固定，打開固定螺栓，活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在點，設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，已知大氣壓強為，重力加速度為。求：①活塞停在點時缸內(nèi)封閉氣體的體積V；②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量（一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定）。2020屆高三物理一輪復(fù)習(xí)實戰(zhàn)強化訓(xùn)練：熱學(xué)綜合應(yīng)用解析卷一．選擇題1.阿伏加德羅常數(shù)是,銅的摩爾質(zhì)量是,銅的密度是,則下列說法不正確的是()A.銅中所含的原子數(shù)為 B.一個銅原子的質(zhì)量是C.1kg銅所含有的原子數(shù)目是 D.一個銅原子所占的體積是1.答案：C解析：銅的質(zhì)量為,物質(zhì)的量為,故原子個數(shù)為,故A正確;銅的摩爾質(zhì)量是,故一個銅原子的質(zhì)量是,故B正確;1kg銅的物質(zhì)的量為,故含有的原子數(shù)目是,故C錯誤;銅中所含的原子數(shù)為,故一個銅原子所占的體積是,故D正確;本題選錯誤的,故選C。2.下列關(guān)于布朗運動的說法中正確的是()A.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動 B.布朗運動是擴散現(xiàn)象的一種特殊情形C.懸浮的顆粒越大,布朗運動越劇烈 D.布朗運動是永不停息且無規(guī)則的2.答案：D解析：布朗運動并不是分子的運動,而是懸浮在液體(或氣體)中的固體顆粒的運動,故A錯誤。布朗運動和擴散現(xiàn)象是兩種不同的現(xiàn)象,故B錯誤。懸浮的顆粒越大,布朗運動越不顯著,故C錯誤。布朗運動是由分子的無規(guī)則運動造成的,由于分子的無規(guī)則運動是永不停息的,所以布朗運動也是永不停息且無規(guī)則的,故D正確。3.關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法中不正確的是()A.當(dāng)分子間的距離時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力B.分子力隨分子間的距離r的變化而變化，當(dāng)時，分子間的引力和斥力都隨距離的增大而減小，但斥力比引力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力C.當(dāng)分子間的距離時，分子間的引力和斥力都隨距離的減小而增大，但斥力增加得快，故分子力表現(xiàn)為斥力D.分子間距離大于10倍分子直徑時，分子力可近似為零3.答案：A解析：分子力與分子間距的關(guān)系，如圖所示.當(dāng)時，，合力為零，并非不存在斥力和引力，故A錯誤；當(dāng)時，引力和斥力都隨距離的增大而減小，但斥力減小得快，分子力表現(xiàn)為引力，故B正確；當(dāng)時，引力和斥力都隨距離的減小而增大，但斥力增加得快，分子力表現(xiàn)為斥力，故C正確；當(dāng)時，引力和斥力都非常小，分子力約為零，故D正確.本題選擇錯誤的，故選A.4.如圖所示,一導(dǎo)熱性良好且足夠長汽缸,倒置懸掛于天花板下.汽缸內(nèi)被活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體.活塞質(zhì)量為m,橫截面積為S,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭姙閜且不隨溫度變化,重力加速度為g,忽略一切摩擦.當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時,下列說法正確的是()A.懸線的拉力變大B.被封閉理想氣體的內(nèi)能增大C.被封閉理想氣體的壓強大小不變,且始終為D.外界對氣體做功4.答案：B解析：以汽缸和活塞為對象,受到重力和懸線的拉力,根據(jù)平衡條件可知,重力和懸線的拉力大小相等,方向相反,所以當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時,懸線的拉力不變,故A錯誤;由于汽缸導(dǎo)熱性良好,當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時,被封閉理想氣體的溫度緩慢升高,所以被封閉理想氣體的內(nèi)能增大,故B正確;以活塞為對象,根據(jù)平衡條件可知,解得被封閉理想氣體的壓強大小,故C錯誤;當(dāng)環(huán)境溫度緩慢升高時,被封閉理想氣體的壓強不變,根據(jù)蓋—呂薩克定律可得,被封閉理想氣體的體積增大,氣體對外界做功,故D錯誤.5.對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是()A.若氣體的溫度不斷升高，其壓強也一定不斷增大B.在完全失重的狀態(tài)下，氣體的壓強為零C.若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變D.當(dāng)分子熱運動變劇烈時，壓強一定增大5.答案：C解析：據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，氣體溫度升高，但氣體體積若增大，其壓強可能減小，A錯誤；封閉氣體壓強與分子數(shù)密度、分子平均動能有關(guān)，與重力無關(guān)，在完全失重的情況下分子還在做無規(guī)則運動，氣體對器壁的壓強不為零，B錯誤；據(jù)理想氣體狀態(tài)方程知，氣體的壓強和體積都不變，溫度一定不變，內(nèi)能也不變，C正確；分子熱運動變劇烈時，分子平均動能增大，若體積增大，單位體積內(nèi)分子數(shù)減少，壓強不一定增大，D錯誤。故選C。6.下列說法不正確的是()A.給車輪胎打氣，越打越吃力，是由于分子間存在斥力B.第二類永動機不可能制成是因為它違反了熱力學(xué)第一定律C.若一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹，則氣體定吸熱D.氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的6.答案：A7.下列的說法中錯誤的是()A．物體吸收熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能增加B．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體C．氣體被壓縮時，內(nèi)能可能不變D．第二類永動機雖然不違反能量守恒定律，但它是制造不出來的7.答案：B解析：A、做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，：，物體吸收熱量，，同時對外做功，，內(nèi)能可能增加，故A正確；

B、根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱傳遞具有方向性，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，故B錯誤；

C、氣體被壓縮，則，如果放熱，，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，內(nèi)能可能不變，故C正確；

D、第二類永動機雖然不違反能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律，是制造不出來的，故D正確。

本題選錯誤的，故選：B。8.下列說法正確的是()A．內(nèi)能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和B．氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關(guān)C．溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度D．氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變8.答案：C解析：A.內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的分子動能和分子勢能的總和，故A錯誤；B.氣體壓強不僅與分子的平均動能有關(guān)，還與分子的密集程度有關(guān)，故B錯誤；C.溫度是分子平均動能的標(biāo)志，標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運動的劇烈程度，故C正確；D.氣體膨脹對外做功且溫度降低，溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度降低，則分子的平均動能變小，故D錯誤。故選：C。9.下列說法正確的是()A.懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B.空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C.玻璃的物理性質(zhì)沿各個方向都是一樣的D.毛細現(xiàn)象中，毛細管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)的液面越高9.答案：BC解析：懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，而不是反映花粉分子的熱運動，選項A錯誤；由于表面張力的作用，液體表面收縮，小雨滴呈球形，選項B正確；玻璃是非晶體，具有各向同性，它的物理性質(zhì)在各個方向上都是一樣的，選項C正確；毛細管插入跟它浸潤的液體中時，管內(nèi)液面上升，毛細管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)的液面越高；插入跟它不浸潤的液體中時，管內(nèi)液面降低，毛細管的內(nèi)徑越小，管內(nèi)的液面越低，故D錯誤。10.如圖所示,豎直放置的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)用活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的質(zhì)量為m,橫截面積為S,缸內(nèi)氣體高度為?，F(xiàn)在活塞上緩慢添加砂粒,直至缸內(nèi)氣體的高度變?yōu)閔。然后再對汽缸緩慢加熱,以使缸內(nèi)氣體溫度逐漸升高,讓活塞恰好回到原來位置。已知大氣壓強為,大氣溫度恒為,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間摩擦。下列說法正確的是()A.所添加砂粒的總質(zhì)量為B.所添加砂粒的總質(zhì)量為C.活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度為D.活塞返回至原來位置時缸內(nèi)氣體的溫度為10.答案：AD解析：設(shè)添加砂粒的總質(zhì)量為。初態(tài)氣體壓強,添加砂粒后氣體壓強,由玻意耳定律得,解得，故A正確,B錯誤;設(shè)活塞回到原來位置時氣體溫度為,該過程為等壓變化,有,解得,故C錯誤,D正確。二．實驗題11.關(guān)于“油膜法估測油酸分子的大小”的實驗。（1）“用油膜法估測分子的大小”實驗的科學(xué)依據(jù)是()

A.將油膜看成單分子油膜

B.不考慮各油酸分子間的間隙

C.考慮了各油酸分子間的間隙

D.將油膜分子看成球形

（2）下述步驟的正確順序是__________(填寫步驟前面的數(shù)字)①往邊長約為的淺盤里倒入約深的水,待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形狀穩(wěn)定。③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上,計算出油膜的面積,根據(jù)油酸的體積和面積計算出油酸分子直徑的大小。④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù),由此計算出一滴油酸酒精溶液的體積。⑤將玻璃板放在淺盤上,然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。（3）將的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液;測得的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上,測得所形成的油膜的面積是。由此估算出油酸分子的直徑為__________。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)11.答案：(1)ABD;(2)④①②⑤③;(3)三．計算題12.兩個側(cè)壁絕熱、底面積均為S=10cm2的圓柱形容器下端由可忽略容積的細管連通組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強p0=1×105pa，溫度為T0=280K，兩個活塞質(zhì)量均為m=1kg。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度如圖所示。h=10cm。現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，并在活塞A上加一質(zhì)量為M的重物再次達到平衡使A回到圖中初始位置，此時活塞B上升，氫氣柱高度為8cm。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。（g=10m/s2）求：（1）求此時B活塞上方氫氣壓強；（2）所加重物的質(zhì)量M；（3）水的溫度。12.答案：(1)考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為,體積為hS,末態(tài)體積為0.8hS設(shè)末態(tài)的壓強為p,由玻意耳定律得

(2)考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為,體積為hS,末態(tài)體積為0.8hS,設(shè)末態(tài)的壓強為p,由玻意耳定律得.氮氣的初態(tài)壓強為,體積為;末態(tài)的壓強為,體積為,則,又解得.

(3)考慮氫氣的等溫過程。該過程的初態(tài)壓強為,體積為hS,末態(tài)體積為0.8hS.設(shè)末態(tài)的壓強為p,由玻意耳定律得,氮氣的初態(tài)壓強為體積為;末態(tài)的壓強為,體積為,則,又解得,由理想氣體狀態(tài)方程得解得.13.如圖，一豎直放置的氣缸上端開口，氣缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h,a距缸底的高度為H,活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體.已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和氣缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦.開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0.現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱氣缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處.求此時氣缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功.重力加速度大小為g。13.答案：解：開始時活塞位于a處，加熱后，氣缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動.設(shè)此時氣缸中氣體的溫度為，壓強為，根據(jù)査理定律有①,根據(jù)力的平衡條件有②,聯(lián)立①②式可得③,此后.氣缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程.直至活塞剛好到達b處.設(shè)此時氣缸中氣體的溫度為;活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為和.根據(jù)蓋一呂薩克定律有④,式中⑤,⑥,聯(lián)立③④⑤⑥式解得⑦,從開始加熱到活塞到達b處的過程中，氣缸中的氣體對外做的功為⑧.14.[選修3-3]（1）如圖所示，氣缸固定在水平地面上，在氣缸內(nèi)活塞左側(cè)封閉一定量的理想氣體，壓強與外界大氣壓強相同?，F(xiàn)把活塞固定，使氣缸內(nèi)氣體升高一定溫度，氣體吸收的熱量為；如果活塞可以自由滑動，活塞與氣缸間無摩擦、不漏氣，加熱同時用外力作用在活塞上，使其緩慢左移，使氣缸內(nèi)氣體升高相同溫度，氣體吸收的熱量為；活塞自由滑動時，無外力作用氣體升高相同溫度，吸收的熱量為，對外做的功為，則的關(guān)系為______，______（用題中所給物理量表示）。

（2）如圖所示裝置中兩玻璃泡的容積均為，玻璃管的容積忽略不計，開始時閥門K關(guān)閉，將上面玻璃泡抽成真空，下面玻璃泡中有一定質(zhì)量的理想氣體，外界大氣壓強為，溫度為時，玻璃管中水銀面高出水銀槽內(nèi)水銀面，水銀密度（假設(shè)不隨溫度改變）為，重力加速度。

（i）如果外界大氣壓強保持不變，玻璃管中水銀面上升2cm，則環(huán)境溫度改變了多少攝氏度？（ii）如果在環(huán)境溫度急劇升高到的過程中，打開閥門，改變外界大氣壓使玻璃管中的水銀面高度幾乎不發(fā)生變化，則玻璃泡中氣體的壓強變?yōu)槎嗌?？在此過程中吸收了200J熱量，則氣體的內(nèi)能增加了多少？14.答案：（1）（2）（i）設(shè)玻璃泡中氣體初態(tài)壓強為，有，解得，溫度，設(shè)末態(tài)壓強為，則，故

根據(jù)查理定律有

代入數(shù)據(jù)解得，則環(huán)境溫度降低了（ii）

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有

代入數(shù)據(jù)解得

根據(jù)題設(shè)條件，由于上部容器原來是真空，氣體發(fā)生自由膨脹，故氣體膨脹過程對外做的功為零，即

根據(jù)熱力學(xué)第一定律有

故解析：（1）由熱力學(xué)第一定律有，氣缸和活塞固定時，氣體不對外界做功，吸收的熱量全部用來升高氣體溫度，有；外力作用在活塞上時，外界對氣體做功的同時氣體從外界吸收熱量，有；無外力作用時，氣體從外界吸收熱量的同時對外界做功，有，則有。15.【物理——選修3-3】（1）以下說法正確的是（）A.水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大B.布朗運動是由液體分子從各個方向?qū)腋×Ｗ幼矒糇饔玫牟黄胶庖鸬腃.理想氣體等壓膨脹過程一定吸熱D.理想氣體溫度不變，其內(nèi)能一定不變E.理想氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關(guān)（2）如圖，一氣缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為、面積為的活塞將一定量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，平衡時活塞與氣缸底相距?，F(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于氣缸移動了距離。已知大氣壓強為，不計氣缸和活塞間的摩擦；且小車運動時，大氣對活塞的壓強仍可視為；整個過程中溫度保持不變。求小車加速度的大小。15.答案：（1）BCD（2）解：設(shè)小車加速度大小為a，穩(wěn)定時氣缸內(nèi)氣體的壓強為，對活塞,小車靜止時，氣缸內(nèi)氣體的壓強應(yīng)為，由玻意耳定律得,式中,解得.16.[物理——選修3-3](1)下列說法中正確的是()A.浸潤現(xiàn)象是分子間作用力引起的B.空氣的相對濕度越大,空氣中水蒸氣的壓強越接近同一溫度時水的飽和汽壓C.熱平衡是指一個系統(tǒng)內(nèi)部的狀態(tài)不再改變時所處的狀態(tài)D.氣體自發(fā)的擴散運動總是沿著分