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全国通用版2019高考物理总复习优编增分练5

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                                        2016  年(全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷)选考
                             33 题考点排查练

    试卷             Ⅰ卷                   Ⅱ卷                    Ⅲ卷
           热学基本规律和热学综            热学图象、热力学定律           热学基本规律和气体实
    考点
           合问题                   和充放气问题               验定律的应用

                   
1.(1)(2018·四川省广安、眉山、内江和遂宁第三次模拟)下列关于温度及内能的说法中正
确的是________.
A.物体的内能不可能为零
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化
D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同
E.温度是分子平均动能的标志,所以两个动能不同的分子相比,动能大的分子温度高
(2)(2018·衡水金卷调研卷五)如图          1 甲所示,一截面积为         S 的汽缸竖直倒放,汽缸内有一
质量为   m 的活塞,将一定质量的理想气体封闭在汽缸内,气柱的长度为                         L,活塞与汽缸壁无
摩擦,气体处于平衡状态,现保持温度不变,把汽缸倾斜,使汽缸侧壁与竖直方向夹角

θ=37°,重新达到平衡后,如图乙所示,设大气压强为                       p0,汽缸导热良好,已知         sin 
37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为           g.
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                                     图 1
①求此时气柱的长度;
②分析说明汽缸从竖直倒放到倾斜过程,理想气体吸热还是放热.
                  5p0S-5mg
答案 (1)ACD (2)①5p0S-4mgL ②放热
解析 (1)内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和,分子在永不停息
地做无规则运动,所以内能永不为零,故                 A 正确;物体的内能除与温度有关外,还与物质的
量、物体的体积及物态有关,温度高的物体的内能可能比温度低的物体的内能大,也可能与
温度低的物体的内能相等,也可能比温度低的物体的内能小,故                           B 错误;一定质量的某种物
质,即使温度不变,内能也可能发生变化,比如零摄氏度的冰化为零摄氏度的水,内能增加,
故 C 正确;内能与温度、体积、物质的量及物态有关,而分子平均动能只与温度有关,故内
能不同的物体,它们的分子平均动能可能相同,故                     D 正确;温度是分子平均动能的标志,温
度高平均动能大,但不一定每个分子的动能都大,故                      E 错误.
                                                                          mg

(2)①以活塞为研究对象,汽缸竖直倒放时,根据平衡条件有                        p0S=mg+p1S,得   p1=p0-  S
                                                        mg             4mg

汽缸倾斜后,根据平衡条件有            p0S=mgcos 37°+p2S,得     p2=p0- S cos 37°=p0-   5S
                                  5p0S-5mg

根据玻意耳定律有        p1LS=p2xS,解得   x=5p0S-4mgL
②由①得出气体体积减小,大气压对气体做功,W>0,
气体等温变化,ΔU=0,由热力学第一定律                 ΔU=W+Q,知     Q<0,故气体放出热量.
2.(1)(2018·广东省汕头市第二次模拟)一定量的理想气体从状态                       a 开始,经历    ab、bc、
ca 三个过程回到原状态,其          V-T 图象如图     2 所示.下列判断正确的是________.


                                     图 2
A.ab 过程中气体一定放热
B.ab 过程中气体对外界做功
C.bc 过程中气体内能保持不变
D.bc 过程中气体一定吸热
E.ca 过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小
(2)如图  3 所示是生活上常用喷雾器的简化图.已知贮液瓶容积为                       3 L(不计贮液瓶中打气筒
和细管的体积),喷液前,瓶内气体压强需达到                   2.5  atm,方可将液体变成雾状喷出,打气
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筒每次能向贮液瓶内打入           p0=1.0 atm 的空气   ΔV=50 mL.现打开进水阀门         A 和喷雾头阀门

B,装入   2 L 的清水后,关闭阀门         A 和 B.设周围大气压恒为        p0,打气过程中贮液瓶内气体温
度与外界温度相同且保持不变,不计细管中水产生的压强,求:


                                     图 3
①为确保喷雾器的正常使用,打气筒至少打气次数                     n;
②当瓶内气压达到        2.5 atm 时停止打气,然后打开阀门           B,求喷雾器能喷出的水的体积的最
大值.
答案 (1)ADE (2)①30     次  ②1.5 L
解析 (1)由题图可知,ab         过程气体发生等温变化,气体内能不变,体积减小,外界对气体
做功,由热力学第一定律           ΔU=Q+W   可知,气体放出热量,故           A 正确,B  错误;由题图知,
bc 过程气体体积不变而温度升高,气体内能增大,气体不做功,由热力学第一定律可知,
                                                    pcVc  paVa

气体吸收热量,故        C 错误,D   正确;根据理想气体状态方程得              Tc =  Ta ,因  VcTa,故 pc>pa,根据气体压强的微观解释可知             E 正确.
(2)①贮液瓶装水后,瓶内封闭气体的体积

V1=V 总-V 液=1 L
打气过程瓶内气体做等温变化,有

p0(V1+V 外)=p2V1

V 外=nΔV

将 p0=1.0 atm、p2=2.5 atm  代入,解得打气的次数至少为             n =30 次
②阀门打开喷水过程,瓶内封闭气体做等温变化,有

p2V1=p3V3
最后瓶内气体的压强

p3=p0
代入数据解得最后瓶内气体的体积

V3=2.5 L
因此喷雾器能喷出的水的体积的最大值
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V 水=V3-V1=1.5 L
3.(1)(2018·四川省第二次“联测促改”)节日放飞的氢气球,升到高空后会破裂.氢气球
在破裂之前的上升过程中,下列说法正确的是________.
A.气球内氢气的内能减小
B.气球内氢分子的速率都在减小
C.气球内的氢气对外做功
D.气球内的氢分子的速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律
E.气球内的氢分子的运动也叫布朗运动
(2)(2018·江西省南昌市第二次模拟)如图             4 所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封
闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的横截面积                               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,两物块与平台间的动摩擦因数均为                μ=0.8.两物块间距为        d=10  cm.开始时活塞

                                                    5
距缸底   L1=10  cm,缸内气体压强等于大气压强             p0(p0=1×10   Pa),温度    t1=27  ℃.现对
汽缸内的气体缓慢加热.求:(g=10 m/s2)


                                     图 4
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.
答案 (1)ACD (2)①450 K ②1 200 K
解析 (1)在气球上升过程中,随着高度的增加,温度降低,空气的密度减小,大气压强逐
渐减小,球内氢气的压强大于外界大气压,会使得氢气球向外膨胀,气球的体积变大,气体
对外做功,其内能减小,故            A、C 正确;氢气温度降低,分子平均动能减小,平均速率减小,
速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律,不一定所有分子的速率都减小,故                                 B 错误,
D 正确;布朗运动是固体小颗粒的无规则运动,故                    E 错误.
(2)①物块   A 开始移动前气体做等容变化,则有
       μmg
                   5
p2=p0+  S =1.5×10    Pa
             p1  p2
由查理定律有:T1=T2

解得  T2=450 K
②物块   A 开始移动后,气体做等压变化,到              A 与 B 刚接触时

              5
p3=p2=1.5×10   Pa,V3=(L1+d)S
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                 V2  V3

由盖-吕萨克定律有T2=T3,解得             T3=900 K

之后气体又做等容变化,设物块             A 和 B 一起开始移动时气体的温度为             T4
       2μmg
                    5
p4=p0+  S  =2.0×10    Pa

V4=V3
            p3  p4

由查理定律有T3=T4,解得          T4=1 200 K
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