2020高考物理二轮复习专题检测二十九热学选修3_3

2019年

意耳定律得

① ②

phS＝(p＋Δp)S解得Δp＝p

外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h′。根据盖－吕萨克定律，得＝

③ ④ ⑤

解得h′＝h

根据题意可得Δp＝

⑥ 气体最后的体积为V＝Sh′⑦

联立②④⑤⑥式得V＝答案：(1)ADE (2)4pT0

9mghT

2．(1)下列说法正确的是________。

A．运送沙子的卡车停在水平地面上，在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，胎内

气体温度不变，不计分子间势能，则胎内气体从外界吸热

B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤

上，其原因是，当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小

C．晶体的物理性质都是各向异性的

D．一定量的理想气体从外界吸收热量，其内能一定增加

E．分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，

分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大

(2)如图所示，粗细均匀的L形细玻璃管AOB，OA、OB两部分长度均为20 cm，OA部分水平、右端开口，管内充满水银，OB部分竖直、上端封闭。现将玻璃管在竖直平面内绕O点逆时针方向缓慢旋转53°，此时被封闭气体长度为x。缓慢加热管内封闭气体至温度T，使管内水银恰好不溢出管口。已知大气压强为75 cmHg，室温为27 ℃，

sin 53°＝0.8，≈111。求：

(ⅰ)气体长度x；

2019年

(ⅱ)温度T。

解析：(1)在缓慢卸沙过程中，若车胎不漏气，温度不变，胎内气体的压强减小，根据气态方程＝C分析知，气体的体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知，胎内气体需要从外界吸热，故A正确；当火罐内的气体体积不变时，温度降低，根据气态方程＝C分析知，气体的压强减小，外界大气压强大于火罐内气体的压强，从而使火罐紧紧地被“吸”在皮肤上，故B正确；单晶体的物理性质是各向异性的，而多晶体的物理性质是各向同性的，故C错误；一定量的理想气体从外界吸收热量，其内能不一定增加，还与气体体积变化情况有关，故D错误；分子间的引力与斥力同时存在，分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，分子间

引力和斥力都随分子间距的减小而增大，故E正确。

(2)(ⅰ)转动过程，温度不变，设玻璃管的横截面积为S

p1＝75 cmHg，L1＝20 cm；

p2＝75＋[x·sin 53°－(20－x)cos 53°]＝63＋1.4x

L2＝x由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S

代入数据解得气体长度x≈17.2 cm。(ⅱ)加热管内封闭气体至温度T时，

T1＝(273＋27)K＝300 K

p3＝(75＋20sin 53°)cmHg＝91 cmHg

与初状态比较，为等容变化，由＝T

p3

得T＝364 K。

答案：(1)ABE (2)(ⅰ)17.2 cm (ⅱ)364 K

3．(2017·全国卷Ⅰ)(1)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔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。下列说法

正确的是________。

A．图中两条曲线下面积相等

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B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C．图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形

D．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占

总分子数的百分比较大

(2)如图，容通，阀门K2位于有一可自由滑门均打开，活塞

积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个阀在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，

使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27 ℃，汽缸导热。

(ⅰ)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；

(ⅱ)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；

(ⅲ)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强。解析：(1)根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，选项C正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D错误；由分子速率分布图可知，与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s区间内的分子数占总

分子数的百分比较小，选项E错误。

(2)(ⅰ)设打开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为p1，体积为V1。依题意，

被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。由玻意耳定律得

① ②

p0V＝p1V1(3p0)V＝p1(2V—V1)

2019年

联立①②式得

③ ④ V1＝p1＝2p0。(ⅱ)打开K3后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体与A中气体的体

积之和为V2(V2≤2V)时，活塞下气体压强为p2。由玻意耳定律得

⑤ (3p0)V＝p2V2

由⑤式得

⑥ p2＝p0由⑥式知，打开K3后活塞上升直到B的顶部为止；此时p2为p2′＝p0。

(ⅲ)设加热后活塞下方气体的压强为p3，气体温度从T1＝300 K升高到T2＝320

K的等容过程中，由查理定律得

＝

p2′

T1

⑦

将有关数据代入⑦式得

⑧

p3＝1.6p0。答案：(1)ABC (2)(ⅰ) 2p0

(ⅱ)在汽缸B的顶部 (ⅲ)1.6p0

4.(2017·全国卷Ⅱ)(1)如图，用隔板将一绝部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活

热汽缸分成两

塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是

______。

A．气体自发扩散前后内能相同

B．气体在被压缩的过程中内能增大

C．在自发扩散过程中，气体对外界做功

D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功

E．气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变