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全国通用版2019高考物理总复习优编增分练9

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                                        2018  年(全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷)选考
                             33 题考点排查练

    试卷              Ⅰ卷                     Ⅱ卷                   Ⅲ卷
           热学图象的理解和气体实             内能的理解和气体实验             热学基本规律和气
    考点
            验定律的应用(活塞类)             定律的应用(活塞类)            体实验定律的应用

                   
1.(1)(2018·江西省樟树中学模拟)一定质量的理想气体从状态                      M 到达状态   N,有两个过程
可以经历,其      p-V 图象如图     1 所示.在过程     1 中,气体始终与外界无热量交换;在过程
2 中,气体先经历等容变化再经历等压变化.对于这两个过程,下列说法正确的是(  )


                                     图 1
A.气体经历过程       1,其温度降低,内能减少
B.气体经历过程       1,对外做功,内能不一定减少
C.气体在过程      2 中,一直对外做功
D.气体在过程      2 中,先向外放热后吸热
E.气体在过程      2 中,一直向外放热
(2)(2018·福建省南平市       5 月综合质检)如图      2 所示,一开口向上的汽缸固定在水平地面上,
质量均为    m、厚度不计、横截面积均为            S 的活塞   A、B 将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分,在活
塞 A 的上方放置一质量也为          m 的物块,整个装置处于静止状态,此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长
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                        2mg

度均为   L0.已知大气压强      p0= S  ,气体可视为理想气体且温度始终保持不变,不计一切摩
擦,汽缸足够高.当把活塞            A 上面的物块取走时,活塞          A 将向上移动,求系统重新达到静止
状态时,活塞      A 上升的高度.


                                     图 2
                7

答案 (1)AD (2)12L0
解析 (1)气体经历过程         1,压强减小,体积变大,气体膨胀对外做功,因气体始终与外界
无热量交换,则内能减少,故温度降低,故                  A 正确,B   错误;气体在过程        2 中,根据理想气
         pV
体状态方程     T =C,刚开始时,体积不变,对外不做功,压强减小,则温度降低,对外放热,
然后压强不变,体积变大,膨胀对外做功,则温度升高,吸热,故                            C、E 错误,D   正确.
                              2mg

(2)对气体Ⅰ,其初态压强          p1=p0+  S =2p0
                   mg  3

末态压强为     p1′=p0+   S =2p0,设末态时气体Ⅰ的长度为            L1

根据玻意耳定律得:p1L0S=p1′L1S
        4

解得  L1=3L0
                             mg  5

对气体Ⅱ,其初态压强为           p2=p1+ S =2p0
                     mg

末态压强为     p2′=p1′+    S =2p0

设末状态时气体Ⅱ的长度为            L2

根据玻意耳定律得:p2L0S=p2′L2S
         5

解得:L2=4L0
                                     7

故活塞   A 上升的高度为      Δh=L1+L2-2L0=12L0
2.(2018·河南省开封市第三次模拟)(1)下列说法正确的是(  )
A.零摄氏度的物体的内能为零
B.气体如果失去了容器的约束会散开,这是气体分子热运动的结果
C.温度相同的氧气和臭氧气体,分子平均动能相同
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D.理想气体,分子之间的引力、斥力依然同时存在,且分子力表现为斥力
E.浸润现象是分子间作用力引起的
(2)某物理社团受“蛟龙号”的启发,设计了一个测定水深的深度计.如图                             3,导热性能良
好的汽缸Ⅰ、Ⅱ内径相同,长度均为               L,内部分别有轻质薄活塞           A、B,活塞密封性良好且可

无摩擦左右滑动,汽缸Ⅰ左端开口.外界大气压强为                      p0,汽缸Ⅰ内通过       A 封有压强为    p0 的

气体,汽缸Ⅱ内通过         B 封有压强为    2p0 的气体,一细管连通两汽缸,初始状态                A、B 均位于

汽缸最左端.该装置放入水下后,通过                A 向右移动的距离可测定水的深度.已知                p0 相当于
10 m 高的水产生的压强,不计水温变化,被封闭气体视为理想气体,求:


                                     图 3
             L
①当  A 向右移动4时,水的深度          h;

②该深度计能测量的最大水深            hm.
答案 (1)BCE (2)①3.33 m ②20 m
解析 (1)一切物体都有内能,故            A 错误;气体如果失去了容器的约束会散开,这是气体分
子热运动的结果,故         B 正确;温度是分子平均动能的标志,所以温度相同的氧气和臭氧气体,
分子平均动能相同,故          C 正确;理想气体,分子间引力和斥力同时存在,当分子间距离增大
时引力和斥力同时减小,只是斥力减小得更快,当分子间距离大于平衡距离时,分子间表现
为引力,当分子间距离减小时,引力和斥力同时增大,只是斥力增大得更快,当分子间距离
小于平衡距离时,分子间表现为斥力,所以分子间作用力是引力和斥力的合力表现,故                                    D 错
误;浸润现象是分子间作用力引起的,故                 E 正确.
                L
(2)①当  A 向右移动4时,设       B 不移动
                                      3

对汽缸Ⅰ内气体,由玻意耳定律得:p0SL=p14SL
         4

解得:p1=3p0

而此时   B 中气体的压强为       2p0>p1,故 B 不动

由 p1=p0+ph
                         1

解得:水的深度       ph=p1-p0=3p0,故   h≈3.33 m
②该装置放入水下后,由于水的压力               A 向右移动,汽缸Ⅰ内气体压强逐渐增大,当压强增大

到大于   2p0 后 B 开始向右移动,当       A 恰好移动到缸底时所测深度最大,此时原汽缸Ⅰ内气体

全部进入汽缸Ⅱ内,设          B 向右移动   x 距离,两部分气体压强为           p2,活塞横截面积为       S
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对原Ⅰ内气体,由玻意耳定律得:p0SL=p2Sx

对原Ⅱ内气体,由玻意耳定律得:2p0SL=p2S(L-x)

又 p2=p0+phm

联立解得    phm=2p0,故  hm=20 m.
3.(2018·湖南省衡阳市第三次联考)(1)下列说法正确的是________.
A.空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
B.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
C.一定质量的      100 ℃的水变成     100 ℃的水蒸气,其分子势能不变
D.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热
的结果
E.第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第一定律
(2)如图  4 所示,内壁光滑的汽缸分为高度相等的                AB、BC 两部分.AB、BC     两部分中各有厚

度和质量均可忽略的绝热活塞            a、b,横截面积       Sa=2Sb,活塞   a 上端封闭氧气,a、b        间封闭
氮气,活塞     b 下端与大气连通,汽缸顶部导热,其余部分均绝热.活塞                       a 离汽缸顶的距离是
        1

AB 高度的4,活塞     b 在 BC 的正中间.初始状态平衡,大气压强为                p0,外界和汽缸内气体温
度均为   27 ℃.
①通过电阻丝缓慢加热氮气,求活塞               b 刚降至底部时氮气的温度.
②通过电阻丝缓慢加热氮气至            750 K,求平衡后氧气的压强.


                                     图 4
                            11

答案 (1)ABD (2)①375 K ②       6 p0
解析 (1)空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果,选项                          A 正确;彩色液晶显示器
利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,选项                     B 正确;一定质量的       100 ℃的水变成      100 
℃的水蒸气,其分子动能不变,分子势能增加,选项                      C 错误;干湿泡湿度计的湿泡显示的温
度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果,选项                             D 正确;第二类永动
机不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,选项                        E 错误.

(2)①活塞   b 降至底部的过程中活塞         a 不动,氮气经历等压变化,设             AB 部分的体积为     V0,

由题意可知:BC      部分的体积为      0.5V0,设氮气初态的体积为         V1,温度为    T1,压强为    p1,末
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态体积为    V2,温度为    T2,由几何关系可得:V1=V0,V2=4V0
                     V1  V2

由盖—吕萨克定律可得:T1=T2,代入数据可得:T2=375 K

②设平衡后中间氮气的体积为            V3,上方氧气的体积为         V4,压强为    p,对中间氮气由理想气体
                p1V1  pV3
的状态方程可得:         T1 =  T3 ,
               V0                                             V0

氧气初态的体积为        4 ,对上方氧气,发生等温变化,由玻意耳定律得:p0                     4 =pV4
       3

V3+V4=2V0
          11

联立得:p=     6 p0
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