统考版2023高考物理二轮专题复习专题强化训练15热学

专题强化训练15热学1．(1)氧气分子在0℃和100℃温度下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．根据图中提供的信息，图中曲线乙是氧气分子在________℃温度下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线；100℃氧气的分子的平均速率比0℃氧气的分子的平均速率________(选填“大”或“小”)．(2)工业测量中，常用充气的方法较精确地测量特殊容器的容积和检测密封性能．为测量某空香水瓶的容积，将该瓶与一带活塞的气缸相连，气缸和香水瓶内气体压强均为p0，气缸内封闭气体体积为V0，推动活塞将气缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为p，香水瓶导热性良好，环境温度保持不变．(ⅰ)求香水瓶容积V；(ⅱ)若密封程度合格标准为：在测定时间内，漏气质量小于原密封质量的1%视为合格．将该空香水瓶封装并静置较长一段时间，现使瓶内气体温度从300K升高到360K，测得其压强由pp，试判断该瓶密封性能是否合格．2．(1)(多选)大自然之中存在许多绚丽夺目的晶体，由于化学成分和结构各不相同，这些晶体呈现出千姿百态．高贵如钻石，平凡如雪花，都是由无数原子严谨而有序地组成，关于晶体与非晶体，正确的说法是()A．单晶体沿不同方向的导热或导电性能不同，但沿不同方向的光学性质一定相同B.单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点C．有的物质在不同条件下能够形成不同晶体，是因为组成它们的微粒能够按照不同规则在空间分布D．多晶体是许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状E．固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体是绝对的，是不可以相互转化的(2)气压式升降椅内的气缸填充了气体，气缸上下运动来支配椅子升降．如图乙所示为其简易结构示意图，圆柱形气缸与椅面固定连接，总质量为mS＝30cm2的柱状气动杆与底座固定连接．可自由移动的气缸与气动杆之间封闭一定质量的理想气体，稳定后测得封闭气体柱长度为L＝20cm.设气缸气密性、导热性能良好，忽略摩擦力．已知大气压强为p0＝1.0×105Pa，室内温度T1＝308K，重力加速度为g＝10m/s2.求：(ⅰ)若质量M＝54kg的人盘坐在椅面上，室内温度保持不变，稳定后缸内气体柱长度为多少；(ⅱ)人盘坐稳定后再打开空调，在室内气温缓慢降至T2＝292.6K的过程中，外界对缸内气体所做的功．3．(1)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组成．开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图所示，在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体对外做________(选填“正”或“负”)功，分子的平均动能________(选填“增大”“减小”或“不变”)，内能________(选填“增大”“减小”或“不变”)．(2)一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图象如图所示，气体在状态A时的压强pA＝p0，温度TA＝T0，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点．(ⅰ)气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为15J，求该过程中气体吸收的热量Q；(ⅱ)求气体在状态C时的压强pC和温度T.4．[2022·湖南长沙适应性考试](1)(多选)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程a→b、b→c、c→a回到原状态，其p­T图象如图所示，ab的反向延长线过原点O，bc平行T轴，ca平行p轴，下列说法正确的是()A．a、b和c三个状态中，状态c时气体体积最小B．a、b和c三个状态中，状态b时气体分子的平均动能最大C．过程b→c中外界对气体所做的功等于气体所放出的热量D．过程a→b中气体一定吸热E．b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数相同(2)为防止文物展出时因氧化而受损，需抽出存放文物的展柜中的空气，充入惰性气体，形成低氧环境．如图所示，为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图．已知展柜容积为V0，开始时展柜内空气压强为p0，抽气筒每次抽出空气的体积为V016：抽气一次后，展柜内压强传感器显示内部压强为1415p(ⅰ)青铜鼎材料的总体积；(ⅱ)抽气两次后，展柜内剩余空气与开始时空气的质量之比．专题强化训练15热学1．解析：(1)由图可知，对于具有最大比例的速率区间，100℃时对应的速率大，则曲线乙是氧气分子在100℃下各速率区间的分子数占总分子数的百分比随分子速率的变化曲线．温度越高，大速率的分子所占的百分比越大，分子的平均动能越大，则100℃氧气分子的平均速率比0℃氧气分子的平均速率大．(2)(ⅰ)缓慢变化过程中，由玻意耳定律可得p0(V0＋V)＝pV解得V＝p(ⅱ)设温度由T1＝300K变化为T2＝360K后，压强由pp，体积变为V1，根据气体状态方程有pVT1解得VV1＝答案：(1)100大(2)(ⅰ)p(ⅱ)该香水瓶瓶盖密封性不合格2．解析：(1)有些单晶体沿不同方向的导热或导电性能不相同，有些单晶体沿不同方向的光学性质不相同，故选项A错误；根据晶体的特征可知单晶体有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点，故选项B正确；因为组成晶体的微粒能够按照不同规则在空间分布，所以有的物质在不同条件下能够形成不同晶体，故选项C正确；多晶体是由许多单晶体杂乱无章地组合而成的，所以多晶体没有确定的几何形状，故选项D正确；固体可以分为晶体和非晶体两类，晶体、非晶体不是绝对的，是可以相互转化的，选项E错误．(2)(ⅰ)对气缸与椅面整体由受力平衡有p1S＝p0S＋mg得p1＝1.2×105Pa人盘坐在椅面上，设气缸内气体压强为p2，对气缸、椅面与人整体由受力平衡有p2S＝p0S＋(m＋M)g得p2＝3.0×105Pa对气缸内气体由玻意耳定律p1LS＝p2L′S得L′＝8cm(ⅱ)气温下降过程压强保持p2＝3.0×105Pa不变，由等压规律有L'S得L″＝7.6cm该过程外界对气体做功W＝p2(L′－L″)S得W＝3.6J答案：(1)BCD(2)(ⅰ)8cm(ⅱ)3.6J3．解析：(1)密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，则缸内气体对外做正功；若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则气体内能是所有分子动能之和，根据热力学第一定律可知，气体对外做功，气体的内能减小，温度降低，分子的平均动能减小．(2)(ⅰ)状态A至状态B过程是等温变化，气体内能不变，即ΔU＝0，气体对外界做功，W＝－15J根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q解得Q＝－W＝15J(ⅱ)由B到C是等压变化，根据盖—吕萨克定律得VBT解得TC＝12TA到C是等容变化，根据查理定律得pAT解得pC＝12p0答案：(1)正减小减小(2)(ⅰ)15J(ⅱ)12p0124．解析：(1)依题意，由理想气体状态方程可知，a、b在同一等容线上，所以a、b两状态时气体体积相等，从c到a气体温度不变，压强减小，体积增大，所以三个状态中，状态c时气体体积最小，故A正确；由题图可直接判断知Tb>Tc＝Ta，所以三个状态中，状态b时气体分子的平均动能最大，故B正确；过程b→c中，由理想气体状态方程pVT＝C(常量)可知，气体压强不变，温度降低，体积减小，则外界对气体做功，气体的内能减小，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，外界对气体所做的功小于气体所放出的热量，故C错误；过程a→b中，气体体积不变，温度升高，则W＝0，ΔU>0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知，Q>0，所以气体一定吸热，故D正确；由题图知pb＝pc，Tc<Tb，所以b状态时气体分子平均动能大于c状态时气体分子平均动能，根据压强的微观解释可知，b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到