2013年高考物理模拟新题精选分类解析(第5期)专题14选修3-3热学

1、12013年高考物理模 拟新题精选分类解析（第5期）专题14选修3-3执学1. （ 2013 江苏南京盐城一模）下列说法中正确的是（）A. 布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动B. 叶面上的 小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用C. 不具有规则几何形状的物体一定不是晶体D. 氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平均速率相同答案；B解析：布朗运动是指在显微镜下观察到的悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动， 叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用，选项B正确人错误；多晶 体不具有规则几何形状，选项C错误；氢气和氮气的温度相同时，它们分子的平 均动能相同，选项D错误。2. （6 分）（

2、2013 贵州六校联考）如图甲，一个导热气缸竖直放置 ,气缸内封闭有一定质量的 气体，活塞与气缸壁紧密接触， 可沿汽缸壁无摩擦地上下移动。若大气压保持不变，而环境温度缓慢升高，在这个 过程中 _（填入正确选项前的字母， 选对 1 个给 3 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 6 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）。A. 汽缸内每个分子的动能都增大B. 封闭气体对外做功C. 汽缸内单位体积内的分子数增多D. 封闭气体吸收热量E. 汽缸内单位时间内撞击活塞的分子数减少【答案】BDE.【解析】坏境温度缓慢升高，说明封闭气体从外界吸收热量，积增大，对外做功，由于大气压保持不变，

3、气体压强不变，子数一定，体积増大，单位体积内的分子数减少，所以汽缸内单位时间内撞 击活塞的分子数减少，汽缸内分子的平均动能増大，不一定每个分子的动能 都增大。3 （5 分）（2013 黑龙江哈尔滨名校质检） 对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是A.若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变第 33 题图甲溫度升咼.体质量一定，分9B.若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大C .若气体温度升高 IK ,其等容过程所吸收的热量一定大于等压过程所吸收的热量D.在完全失重的状态下，气体的压强为零答热A解析；若气体的压逼和体积都不变，则温度不变，其内能也一定不变。选项A正确，若气体的溫度不断升高

4、，若体积不断增大，其压强也不一定不断増大, 选项B错误；若气体温度升高IK,由于等容过程体积不变，不对外做功，其 等容过程所吸收的热量一定小于等压过程所吸收的热量，选项匚错误，由于 气体的压强是由分子对器壁的频繫应撞产生的，在完全失重的状态下，气体 的压强一定不为零，选项D错误。4. （9 分）（2013 贵州六校联考）某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为Lo时，两侧水银面的高度差为h,大气压强为P。求：1封闭气体的压强（用cmHg 作单位）；2若L=20cm,h=8.7cm ,该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银

5、，当再注入 13.3cm 长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。设环境温度不变，求大气压强是多少 cmHg?解析：封闭气体的压强为P=F0+pgh，”，”,解得F= (Po+h) cmHg（2 分）（1分）此时圭寸闭气柱长Li=Lo(h+ALLo)=18cm ,(2 分)由波意尔定律(R+h)Lo=(F0+Li)Li(2 分)解得F0=75 cmHg(2 分)5（2013 江苏南京盐城一模） ） 如图甲所示， 取一支大容量的注射 器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉O乙94动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温（“升高”、“降低”或“不变”

6、），乙醚气体分子的速率分布情况最接近图乙中的 _ 线（“A”、“ B ”、“ C）。图中 f（）表示速率 9 处单位速率区间内的分子数百分率。答幕降低C解析：液态乙醸消失而成为气态，吸收热量，此时注射器中的温度降低。乙醋 气体分子的速率分布呈正态分布，最接近图乙中的C线口6. （ 2013 山东省名校期末检测）如图所示，教室内用截面积为0.2m2的绝热活塞，将一定质量的理想 气体封闭在圆柱形汽缸内， 活塞与气缸之间无摩擦，a状态是汽缸放在冰水混合物 中气体达到的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为 0.6m; b 状态是汽缸从容器中移出后达到 的平衡状态，活塞离汽缸底部的高度为 0.65m。设室内

7、大气压强始终保持1.0 x105Pa,忽略活塞质量。（1）求教室内的温度；（2） 若气体从状态a变化到状态 b 的过程中，内能增加了560J，求此过程中气体吸收 的热量。解析：（1）由题意知气体做等压变化，设教室内温度为T2由V1_ V2（ 2 分）T1T2V2T1知T2 =295.75（ K）（2 分）V1（2）气体对外界做功为W二P0S（h2-hj = 103（2 分）据热力学第一定律得Q =U -W =1560（J）（2 分）57.（ 2013 年山东省德州名校期末检测）一活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，初始33时气体体积为 3.0X10-m。用 DIS 实验系统测得此时气体的温度

8、和压强分虽为300K和 1.0X105Pa。加热气体缓慢推动活塞， 测得气体的温度和压强分虽为 320K 和 1.0X105Pa。1求此时气体的体积。2保持温度为 320K 不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0X104Pa,求此时气体的体积。解析:由气体状态方程知学=券将匚=3,0 xl0m3.7i =3OOJ5=1-0X10FH石=320K* =1.0 xl0sPo代入上式.解得h = 3.0 xl0_3m?.3分气体发生等温变化，根据玻意耳定律有戸禹二化匚将p士二尸点入可彳导J =4.0 xl0_;w;.弓分8.（ 2013 山东省聊城一中期末）蒸汽机、内燃机等热机以及电冰

9、箱工作时都利用了气体状态变化来实现能量的转移和转化，我们把这些气体称为工质。某热机经过一个循环后，工质从高温热源吸热Q,对外做功W又对低温热源放热Q,工质完全回复初始状态，内能没有 变化。根据热力学第一定律，在工质的一个循环中，Q、Q、W三者之间满足的关系是_ 。热机的效率耳=W不可能达到 100%从能量转换的角度，说明 _ 能Q1不能完全转化为 _ 能，而不引起任何变化。答案：2分）内能（1分）机械能（1分）解析*根据题述，工质完全回复初始状态，内能没有变化。由热力学第一定律4 Q；、用三者之间满足的关系是热机的效率可=不可肓遞到100%,6从能量转换的角度，说明內能不能完全转化为机械能，而

10、不引起任何变化。79.（ 2013 山东省聊城一中期末）某居民楼发生爆炸，造成多人受伤，事故原因被认定为使用煤气不当造成泄漏。 一般情况下，煤气爆炸时房间内气体温度会从常温迅速升高到550C,甚至更高。请你估算出发生爆炸时产生的气体的压强是大气压的多少倍？解析；爆炸瞬间可认为房间内气体经历了一个等容的过程，爆炸前室內气f本可 看作常温常压，故首先应假设是一个等容的过程刃初状态参量；決二1自5, 7；=（27+273）K=300 K,设爆炸时气体压强为A=（550+273）K=823K,由查理定律得，A=/T12 分解得1p2,74a tin,即约等于大气压的2, 74倍2分10. （2013

11、年山东省济宁市一中期末）如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m 的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能支摩擦滑动，容器的横截面积为S。开始时气体的温度为 T。，活塞与容器底的距离为 卜。现将整 个装置放在大气压恒为 p0的空气中，当气体从外界吸收 热量 Q 后，活塞缓慢上升 d 次后再次平衡，求：（1）外界空气的温度是多少？（2 ）在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？解析：（1）取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖吕萨克定律有8得外界温度2）活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功厂-（mg + p：S）d根据热力学第一定律得密闭气体増加

12、的内能AE = Q + B= O-（w + p.S）11（2013 山东省淄博市实验中学期末） 如图所示，气缸放置在水平平台上,横截面积 50cmf,厚度 1cm,气缸全长 21cm,气缸质量 20kg，大 气压强为 1X105Pa,当温度为 7C时，活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与 大气相通。g取 10m/s2求：（1） 气柱多长？（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台?（1）设气缸倒置前后被封闭气体的压强分别为E和P2r气柱长度分别为L和L2. =片-学=13心皿（1分）M E-芈=0,5x10-a分）倒置过程为等温变化.由玻意耳定律可得P业

13、吧 X（2分）.：z；二#厶=15诃a分）A（2）设倒置后升温前后封闭气柱温度分别为T2和T3,升温后气柱长度为L3.T2=T1=（273 7）K =280KL2= 15cm,L3= 20cm（2分）（2分）匕分）活塞质量为 10kg,9升温过程为等压变化，由盖吕萨克定律可得L2S = L3S（2 分）T2 T3.T3上 T2=373K（1分）L212（ 2013 江苏南京盐城一模）如图所示，一弹簧竖直悬挂气缸的活塞，使气缸悬空静止, 活塞与气缸间无摩擦，缸壁导热性能良好。已知气缸重为G 活塞截面积为 S,外界大气压强为 Po,环境温度为 T,活塞与筒底间的距离为 d,当 温度升高 T时，求：

14、（1 ）活塞与筒底间的距离变化量；（2）此过程中气体对外做的功。解析；此过程是等压变化：1=dS AdST AT所以&二岂气体压 s所以FF =PSU = RS-GlT13（10 分）（2013 河南名校质检）图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S 勺容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A B 下方封有氮气，B 上方封有氢气。大气的压强 po,温度为 To=273K,连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压 强均为0.1 po。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系 统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A 上升了一定的高度。用外力将 A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为 0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求（i）第二次平衡时氮气的体积;（ii）水的温度。10解析：（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为Po，体积为 hS,11末态