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全国通用版2019高考物理总复习优编增分练7

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                                        2017  年(全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷)选考
                             33 题考点排查练

    试卷             Ⅰ卷                   Ⅱ卷                    Ⅲ卷
           热学基本规律和玻意耳            热力学定律与气体实验           p-V  图象、热力学定
    考点
           定律的应用                 定律综合问题               律和热学综合问题

                   
1.(1)(2018·陕西省渭南市第三次模拟)下列说法正确的是________.
A.松香在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变
B.当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小
C.液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关
D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则压强一定增大
E.若一定质量的理想气体分子平均动能减小,且外界对气体做功,则气体一定放热
(2)(2018·江西省重点中学协作体第二次联考) 如图                 1 所示,粗细均匀且内壁光滑的导热细

玻璃管长    L0=65  cm,用长为     h=25  cm 的水银柱封闭一段理想气体.开始时玻璃管水平放

置,气柱长     L1=25 cm,大气压强为       p0=75 cmHg.不考虑环境温度的变化.


                                     图 1

①若将玻璃管由水平位置缓慢转至竖直位置(管口向上),求此时气柱的压强                              p2 和长度   L2;
②保持玻璃管沿竖直方向放置,向玻璃管中缓慢注入水银,当水银柱上端与管口相平时封闭

气柱的长度     L3.
答案 (1)BDE (2)①100 cmHg 18.75 cm ②15 cm
解析 (1)晶体在熔化过程中温度不变,分子平均动能不变,而松香是非晶体,A                               错误;当
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分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小,B                   正确;液体的饱和汽压与温度有关,与饱和
汽的体积无关,C       错误;若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量,则                      W>0,Q>0,根据热力
学第一定律     ΔU=Q+W   知,ΔU>0,说明气体的温度升高,又气体被压缩,体积减小,由理
想气体状态方程可知,气体压强一定增大,D                  正确;若一定质量的理想气体分子平均动能减
小,说明温度降低,内能减小,即              ΔU<0,又外界对气体做功,即            W>0,根据热力学第一定
律 ΔU=Q+W   知,Q<0,即气体一定放热,E           正确.

(2)①玻璃管水平放置时,气柱的压强等于大气压强,即                      p1=p0=75 cmHg,

当玻璃管管口朝上,且竖直放置时,气柱的压强为                     p2=p0+ρgh=100 cmHg;

设水银柱横截面积为         S,由于温度不变,由玻意耳定律得              p1L1S=p2L2S,解得   L2=18.75 
cm;

②设注入的水银柱长度为           x.当水银柱的上端刚好与管口相平时,气柱的压强为                     p3=p0+
ρg(h+x)=(100+x) cmHg

此时气柱的长度为        L3=L0-h-x=(40-x)cm

则由玻意耳定律得        p1L1S=p3L3S,解得  x=25 cm  或 x=-85 cm(舍),

故此时气柱的长度        L3=15 cm.
2.(2018·广西钦州市第三次质检)(1)关于气体的内能和热力学定律,下列说法正确的是
________.
A.对气体做功可以改变其内能
B.质量和温度都相同的气体,内能一定相同
C.热量不可能从低温物体传到高温物体
D.一定量的理想气体在等温膨胀过程中,一定吸收热量
E.一定量的理想气体,温度越高,气体分子运动越剧烈,气体内能越大
                                                                        1
(2)如图  2 所示,绝热圆筒水平放置,圆筒内有一绝热活塞                    C,活塞的长度是圆筒长的3,活
塞的中心与圆筒中心重合,整个装置置于温度恒为                     300  K、压强恒为     1.0×105   Pa 的大气
中.现用导热材料        A、B 封闭圆筒的两端,然后把圆筒左端放入一温度恒定的密闭热源中,
                                                                1
并保持圆筒水平,发现活塞缓慢向右移动.当活塞移动距离等于活塞长度的15时,活塞保持
静止.不计活塞与圆筒内壁间的摩擦,求:


                                     图 2
①右端气体此时的压强;
②热源的温度.
答案 (1)ADE (2)①1.25×105 Pa ②450 K
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解析 (1)做功和热传递在改变内能上是等效的,都可以使内能发生变化,A                             正确;温度相
同,则分子平均动能相同;质量相同,若为不同的气体则分子数目不同,内能不一定相同,
B 错误;热量可能从低温物体传到高温物体,但要引起其他变化,不是自发过程,C                                 错误;
一定量的理想气体在等温膨胀过程中,对外做功,内能不变,根据                            ΔU=W+Q   可知  Q>0,故
一定从外界吸收热量,D          正确;理想气体内能与体积无关,一定量的理想气体,温度越高,
气体分子运动越剧烈,分子平均动能越大,气体内能越大,E                         正确.
                                                                        1
                                                               5
(2)①设活塞横截面积为         S,圆筒长为     L,对右侧气体:初态:pB=1.0×10            Pa,VB=3LS
                     1   1

末态:pB′=?,VB′=(3-15)LS

由玻意耳定律得       pBVB=pB′VB′

                   5
解得:pB′=1.25×10       Pa
                                                 1
                              5
②对左侧气体:初态:pA=1.0×10            Pa,TA=300 K,VA=3LS

                        5
末态:pA′=pB′=1.25×10        Pa,TA′=?,
      1   1

VA′=(3+15)LS
                   pAVA   pA′VA′
由理想气体状态方程得          TA  =  TA′

解得  TA′=450 K
3.(2018·衡水金卷四省第三次大联考)(1)如图               3 所示,一定质量的理想气体,由状态               a 经
状态  b 变化到状态     c,下列说法正确的是________.


                                     图 3
A.状态   a 的温度高于状态       b 的温度
B.由状态    a 到状态   b 的过程,外界对气体做正功
C.由状态    b 到状态   c 的过程,气体放出热量
D.状态   a 的温度低于状态       c 的温度
E.由状态    b 到状态   c 的过程,气体分子的平均动能减小
(2)如图  4 所示,可沿缸壁自由滑动的活塞把导热性能良好的圆筒形汽缸分成                           A、B  两部分,
汽缸底部通过阀门        K 与容器   C 相连,当活塞位于汽缸底部时,弹簧恰好无形变.开始时,

B 内有一定量的理想气体,A、C           内为真空,B     部分气体高     h0=0.2   m,此时   C 的容积为    B 的
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容积的6,弹簧对活塞的作用力恰好等于活塞的重力.现将阀门打开,当达到新的平衡时,
求 B 部分气体高     h 为多少?(整个系统处于恒温状态)


                                     图 4
答案 (1)ABD (2)0.1 m
                                                       pV
解析 (1)由状态      a 到状态   b 的过程,压强不变,体积减小,根据               T =C 可知温度降低,故
A 正确;由状态     a 到状态   b 的过程,体积减小,外界对气体做正功,故                  B 正确;由状态      b 到
                                                      pV
状态  c 的过程,体积不变,外界对气体不做功,压强增大,根据                        T =C 可知温度升高,气体
分子的平均动能增大,内能增大,根据热力学第一定律                       ΔU=Q+W   可知
                                                 paVa  pcVc

气体吸收热量,故        C、E 错误;根据理想气体状态方程可得               Ta =  Tc ,则有   Tc>Ta,故  D 正
确.

(2)设活塞质量为      m,弹簧的劲度系数为         k,汽缸横截面积为        S,开始时    B 内气体的压强为       p1

mg=kh0

对活塞受力分析,有         p1S=mg+kh0=2kh0

设阀门打开后,达到新的平衡时             B 内气体的压强为       p2,由玻意耳定律得:
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p1h0S=p2(6h0+h)S

而又有:p2S=mg+kh
        h0
解得:h=    2 =0.1 m(另一解不符合题意,舍去).
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