1、PAGE 13 -專題限時集訓(xùn)(十五)(建議用時：40分鐘)1(1)(多選)下列說法正確的是_。A昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因為空氣的絕對濕度小B當(dāng)分子間距增大時，分子勢能一定增大C一定量的理想氣體，在等壓膨脹時，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少D晶體熔化時吸收的熱量主要用來破壞空間點陣E肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作用(2)如圖所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的圓柱形汽缸開口向下豎直懸掛，內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞截面積為S，外界大氣壓強為p0，缸內(nèi)氣體溫度為T1。現(xiàn)對汽缸緩慢加熱，使理想氣體體積由V增大了2V的過程中，氣體吸收的熱量為Q1；停止加熱并保

2、持氣體體積不變，使其溫度降低為T1。已知重力加速度為g，求：()停止加熱時缸內(nèi)氣體的溫度；()降溫過程中氣體放出的熱量。解析(1)昆明地區(qū)晴朗天氣曬衣服易干，是因為相對濕度小，所以晾曬的衣服易干，故A錯誤；若分子間表現(xiàn)為引力，隨分子間距的增大引力做負功，分子勢能增加，若分子間表現(xiàn)為斥力，隨分子間距的增大斥力做正功，分子勢能減小，故B錯誤；一定量的理想氣體，在等壓膨脹時，溫度升高，氣體分子對器壁的平均撞擊力增大，為保持壓強不變，氣體分子每秒對器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)減少，故C正確；晶體在熔化過程中所吸收的熱量，主要用于破壞空間點陣結(jié)構(gòu)，增加分子勢能，故D正確；肥皂泡呈球形是由于液體表面張力的作

3、用，故E正確。(2)()停止加熱前缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化，由蓋呂薩克定律得eq f(V1,T1)eq f(V2,T2)由題意知V1V，V23V解得：T23T1。()體積由V增大到3V的過程中，由活塞受力平衡有pSp0Smg解得：pp0eq f(mg,S)氣體對外所做的功W1pV2Veq blc(rc)(avs4alco1(p0eq f(mg,S)停止加熱并保持氣體體積不變，W20全程內(nèi)能變化，U0根據(jù)熱力學(xué)第一定律得UW1Q1Q2所以降溫過程中氣體放出的熱量Q2Q12Veq blc(rc)(avs4alco1(p0eq f(mg,S)。答案(1)CDE(2)()3T1()Q12Veq blc(r

4、c)(avs4alco1(p0eq f(mg,S)2(1)(多選)下列說法中錯誤的是()A當(dāng)人們感到潮濕時，空氣的絕對濕度一定較大B晶體在熔化過程中分子勢能增加，分子的平均動能不變C用打氣筒給自行車充氣，越打越費勁，說明氣體分子之間有斥力D一定質(zhì)量的理想氣體，先等溫膨脹，再等壓壓縮，其體積必低于初態(tài)體積E一定質(zhì)量的理想氣體，若體積不變，當(dāng)分子熱運動變得劇烈時，壓強一定變大(2)如圖為高樓供水系統(tǒng)示意圖，壓力罐甲、乙與水泵連接，兩罐為容積相同的圓柱體，底面積為0.5 m2，高為0.7 m，開始兩罐內(nèi)只有壓強為1.0105 Pa的氣體，閥門K1、K2關(guān)閉，現(xiàn)啟動水泵向甲罐內(nèi)注水，當(dāng)甲罐內(nèi)氣壓達到2

5、.8105 Pa時水泵停止工作，當(dāng)甲罐內(nèi)氣壓低于1.2105 Pa時水泵啟動，求：甲罐內(nèi)氣壓達到2.8105 Pa時注入水的體積。打開閥門K1，水流入乙罐，達到平衡前水泵是否啟動。解析(1)影響人們感覺的是相對濕度而非絕對濕度，A錯誤；晶體熔化過程吸收熱量，內(nèi)能增大，但溫度不變，分子平均動能不變，所以分子勢能增大，B正確；氣體的分子間距都非常大，分子引力斥力幾乎為零，用打氣筒給自行車充氣，越打越費勁，是因為內(nèi)部壓強越來越大，C錯誤；氣體先等溫膨脹，體積變大，壓強變小，再等壓壓縮，體積變小，所以體積先增大后減小，但無法確定體積與初態(tài)的關(guān)系，D錯誤；根據(jù)氣體壓強的微觀解釋可知，氣體壓強與分子的平均

6、動能和數(shù)密度有關(guān)，體積不變，數(shù)密度不變，而分子熱運動變劇烈，分子的平均動能變大，則壓強一定增大，E正確。(2)取甲內(nèi)氣體為研究對象，由玻意耳定律：p0L0Sp1L1S注入水的體積為：V水L0SL1S，解得：V水0.225 m3。打開開關(guān)后兩罐液面相平，罐內(nèi)氣體高度：L2eq f(L0L1,2)對甲氣罐由玻意耳定律：p0L0SpL2S解得：p1.47105 Pa因氣壓p1.2105 Pa，故水泵未啟動。答案(1)ACD(2)0.225 m3未啟動3.(1)(多選)(2020全國卷T33(1)如圖所示，一開口向上的導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦?，F(xiàn)用外力作用在活塞

7、上，使其緩慢下降。環(huán)境溫度保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。在活塞下降過程中_。A氣體體積逐漸減小，內(nèi)能增加B氣體壓強逐漸增大，內(nèi)能不變C氣體壓強逐漸增大，放出熱量D外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不變E外界對氣體做功，氣體吸收熱量(2)如圖所示，“L”形玻璃管ABC粗細均勻，開口向上，玻璃管水平部分長為30 cm，豎直部分長為10 cm，管中一段水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài)，水平管中的水銀柱長為10 cm，豎直管中的水銀柱長為5 cm，已知大氣壓強為p075 cmHg，管中封閉氣體的溫度為27 。()若對玻璃管中的氣體緩慢加熱，當(dāng)豎直管中的水銀柱液面剛好到管口C時，管中封閉氣體的溫度升高多少？(結(jié)果保留1位小數(shù)

8、)()若以玻璃管水平部分為轉(zhuǎn)軸，緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管180，使玻璃管開口向下，試判斷玻璃管中水銀會不會流出？如果不會流出，豎直管中水銀液面離管口的距離為多少？解析(1)外力使活塞緩慢下降的過程中，由于溫度保持不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，氣體的體積逐漸減小，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體向外界放出熱量，又由玻意耳定律可知，氣體體積減小，氣體的壓強增大，由以上分析可知B、C、D正確，A、E錯誤。(2)()開始時，管內(nèi)封閉氣體的壓強p1p05 cmHg80 cmHg氣柱的長度l120 cm氣體加熱后，當(dāng)豎直管中水銀面剛好到管口C時，管中封閉氣柱的長度為l225 cm管中氣體壓強p2p010 c

9、mHg85 cmHg設(shè)玻璃管的橫截面積為S，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有eq f(p1l1S,T1)eq f(p2l2S,T2)即eq f(8020,300)eq f(8525,T2)解得T2398.4 K玻璃管中封閉氣體的溫度升高TT2T198.4 K故t98.4 。()若將玻璃管以水平部分為轉(zhuǎn)軸，緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管180，使玻璃管開口向下，假設(shè)水銀不會流出，且豎直管中水銀面離管口的距離為h cm此時管中氣體壓強p3p0(10h)cmHg(65h)cmHg管中封閉氣柱長l3(205h)cm(25h)cm根據(jù)玻意耳定律有p1l1Sp3l3S即8020(65h)(25h)解得h(5eq r(17)20)

10、cm因h0，假設(shè)成立，因此水銀不會流出，管中水銀面離管口的距離為(5eq r(17)20)cm。答案(1)BCD(2)()98.4 ()(5eq r(17)20)cm4(1)(多選)以下說法中正確的有()A單晶體冰糖磨碎后熔點不會發(fā)生變化B內(nèi)能相同的物體，內(nèi)部分子熱運動的平均動能可能不同C飽和蒸汽是指液體不再蒸發(fā)，蒸汽不再液化時的狀態(tài)D布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的E一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變時，分子每秒與器壁的碰撞次數(shù)隨著溫度的降低而減少(2)如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(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

11、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；活塞和汽缸壁均絕熱，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?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時汽缸內(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。解析(1)單晶體冰糖磨碎后仍然是單晶體冰糖，熔點不會發(fā)生變化，選項A正確；內(nèi)能相同的物體溫度可能不同，則內(nèi)部分子熱運動的平均動能可能不同，選項B正確；飽和蒸汽是指液體蒸發(fā)與蒸汽液化相平衡的狀態(tài)，液體仍在蒸發(fā)，蒸汽仍在液化，選項C錯誤；布朗運動是由液體分子對懸浮在液體中的微粒的不平衡的碰撞引起的，選項D錯誤；

12、溫度是分子平均動能的標志，是分子運動激烈程度的宏觀表現(xiàn)，一定量的氣體，在體積不變時，溫度降低，則分子運動的激烈程度降低，所以分子平均每秒碰撞器壁的次數(shù)隨著溫度的降低而減少，故E正確。(2)開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有eq f(p0,T0)eq f(p1,T1)根據(jù)力的平衡條件有p1Sp0Smg聯(lián)立式可得T1eq blc(rc)(avs4alco1(1f(mg,p0S)T0此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1

13、和V2。根據(jù)蓋呂薩克定律有eq f(V1,T1)eq f(V2,T2)式中V1SHV2S(Hh)聯(lián)立式解得T2(1eq f(h,H)(1eq f(mg,p0S)T0從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為W(p0Smg)h。答案(1)ABE(2) eq blc(rc)(avs4alco1(1eq f(h,H)eq blc(rc)(avs4alco1(1eq f(mg,p0S)T0(p0Smg)h5(1)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是_。A不可能通過有限的過程把一個物體冷卻到絕對零度B在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小C熱量不可能由低溫物體傳遞給高溫物體D物體從外界

14、吸收熱量，但其內(nèi)能可能減小E第二類永動機違背能量守恒定律，不可能制成(2)如圖為測量粉末狀礦物密度的裝置，其中A、B、C是一個玻璃容器，D是玻璃管，上端與大氣相通，B、D間用軟管連接，內(nèi)部灌有水銀。測量時操作步驟如下：打開閥門K，使管AB及罩C與大氣相通，上下移動D使AB管中水銀面在1的位置；關(guān)閉K，緩慢上提D，使水銀面到達2位置，記下兩管中水銀面的高度差h112.5 cm；打開K，使水銀面重新回到1位置，將m400 g的某種礦物放入C中，關(guān)閉K；緩慢上提D，使水銀面重新達到2位置，此時兩管中水銀面的高度差h237.5 cm。已知罩C和管AB中2位置以上部分的總體積為V01 000 cm3，不

15、考慮環(huán)境溫度及大氣壓強的變化，求該礦物的密度。(已知大氣壓強p075 cmHg)解析(1)熱力學(xué)零度不可能達到，選項A正確；在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小，這是用熵的概念表示的熱力學(xué)第二定律，選項B正確；熱量可以由低溫物體傳遞給高溫物體，但要引起其他變化，選項C錯誤；物體從外界吸收熱量，若同時對外做功，則物體的內(nèi)能可能減少，選項D正確；第二類永動機并不違背能量守恒定律，而是違背熱力學(xué)第二定律，因此不可能制成，選項E錯誤。(2)設(shè)水銀面在1位置時氣體體積為V1水銀面在2位置時氣體壓強p1p0水銀gh1步驟氣體為等溫變化，由玻意耳定律得p0V1p1V0水銀面重新達到2位置時氣體壓強p

16、2p0水銀gh2步驟氣體也為等溫變化，設(shè)礦物的體積為V，由玻意耳定律得p0(V1V)p2(V0V)聯(lián)立各式得Veq f(2,3)103 m3礦物的密度eq f(m,V)解得0.6103 kg/m3。答案(1)ABD(2)0.6103 kg/m36(2020全國卷T33)(1)分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，rr1時，F(xiàn)0。分子間勢能由r決定，規(guī)定兩分子相距無窮遠時分子間的勢能為零。若一分子固定于原點O，另一分子從距O點很遠處向O點運動，在兩分子間距減小到r2的過程中，勢能_(填“減小”“不變”或”增大”)；在間距由r2減小到r1的過程中，勢能_(填“減小”“不變”或“增大”)；在間距

17、等于r1處，勢能_(填“大于”“等于”或“小于”)零。(2)甲、乙兩個儲氣罐儲存有同種氣體(可視為理想氣體)，甲罐的容積為V ，罐中氣體的壓強為p；乙罐的容積為2V ，罐中氣體的壓強為eq f(1,2)p。現(xiàn)通過連接兩罐的細管把甲罐中的部分氣體調(diào)配到乙罐中去，兩罐中氣體溫度相同且在調(diào)配過程中保持不變，調(diào)配后兩罐中氣體的壓強相等。求調(diào)配后，()兩罐中氣體的壓強；()甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。解析(1)若一分子固定于原點O，另一分子從距O點很遠處向O點運動，在兩分子間距減小到r2的過程中，分子力做正功，勢能減??；由r2減小到r1的過程中，分子力仍做正功，勢能減??；在間距為r1處，

18、勢能小于零。(2)()假設(shè)乙罐中的氣體被壓縮到壓強為p，其體積變?yōu)閂1，由玻意耳定律有eq f(1,2)p(2V)pV1現(xiàn)兩罐氣體壓強均為p，總體積為(VV1)。設(shè)調(diào)配后兩罐中氣體的壓強為p，由玻意耳定律有p(VV1)p(V2V)聯(lián)立式可得peq f(2,3)p。()若調(diào)配后甲罐中的氣體再被壓縮到原來的壓強p時，體積為V2，由玻意耳定律有pVpV2設(shè)調(diào)配后甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比為k，由密度的定義有keq f(V2,V)聯(lián)立式可得keq f(2,3)。答案(1)減小減小小于(2)()eq f(2,3)p()237(2020全國卷T33)(1)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過程的敘述，違背熱

19、力學(xué)第一定律的有_，不違背熱力學(xué)第一定律、但違背熱力學(xué)第二定律的有_。(填正確答案標號)A汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱B冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C某新型熱機工作時將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D冰箱的制冷機工作時從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)(2)潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險的需要。為計算方便，將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下，如圖所示。已知水的密度為

20、，重力加速度大小為g，大氣壓強為p0，Hh，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。()求進入圓筒內(nèi)水的高度l；()保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強為p0時的體積。解析(1)汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱既不違背熱力學(xué)第一定律也不違背熱力學(xué)第二定律；冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低，違背了熱力學(xué)第一定律；熱機工作時吸收的熱量不可能全部用來對外做功，而不產(chǎn)生其他影響，顯然C選項遵循熱力學(xué)第一定律，但違背了熱力學(xué)第二定律；冰箱的制冷機工作時，從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)，既不違背熱力學(xué)第一定律也不違背熱力學(xué)第二定律，綜上所述，第一個空選B

21、，第二個空選C。(2)()設(shè)潛水鐘在水面上方時和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1，放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強為p1，由玻意耳定律和題給條件有p1V1p0V0V0hSV1(hl)Sp1p0g(Hl)聯(lián)立以上各式并考慮到Hhl，解得leq f(gH,p0gH)h。()設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強為p2，此時筒內(nèi)氣體的體積為V0，這些氣體在其壓強為p0時的體積為V3，由玻意耳定律有p2V0p0V3其中p2p0gH設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V，依題意VV3V0聯(lián)立式得Veq f(gSHh,p0)。答案(1)BC(2)()eq f(gH,p0gH)h()eq f(gSHh,p0)8(2018全國卷T33)(1)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程、到達狀態(tài)e。對此氣體，下列說法正確的是_。A過程中氣體的壓強逐漸減小B過程中氣體對外界做正功C過程中氣體從外界吸收了熱量D狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等E狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小(2)如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活