【物理】2020届一轮复习人教版 热学 课时作业

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‎2020届一轮复习人教版 热学 课时作业 ‎1．(2018·全国卷Ⅲ)(1)[多选]如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如pV图中从a到b的直线所示。在此过程中________。‎ A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加 C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热 E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功 ‎(2)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1＝‎18.0 cm和l2＝‎12.0 cm，左边气体的压强为 ‎12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中，气体温度不变。‎ 解析：(1)由理想气体的状态方程＝C知，从a到b气体温度一直升高，故A错误；一定量的理想气体的内能由温度决定，可知气体内能一直增加，故B正确；气体体积逐渐膨胀，一直对外做功，故C正确；根据热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能，故D正确，E错误。‎ ‎(2)设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2，由力的平衡条件有p1＝p2＋ρg(l1－l2)‎ U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p。此时原左、右两边空气柱长度分别变为l1′和l2′，显然原左边空气柱的长度将增加，右边则减小，且两边空气柱长度的变化量大小相等 l1′－l1＝l2－l2′‎ 由玻意耳定律有 p‎1l1＝pl1′‎ p‎2l2＝pl2′‎ 联立解得 l1′＝‎22.5 cm，l2′＝‎7.5 cm。‎ 答案：(1)BCD　(2)‎22.5 cm　‎‎7.5 cm ‎2．(2019届高三·云南师大附中质检)(1)[多选]下列说法正确的是________。‎ A．昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为空气的绝对湿度小 B．当分子间距增大时，分子势能一定增大 C．一定量的理想气体，在等压膨胀时，气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数减少 D．晶体熔化时吸收的热量主要用来破坏空间点阵 E．肥皂泡呈球形是由于液体表面张力的作用 ‎(2)如图所示，内壁光滑、导热良好的圆柱形汽缸开口向下竖直悬挂，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞截面积为S，外界大气压强为p0，缸内气体温度为T1。现对汽缸缓慢加热，使理想气体体积由V增大了2V的过程中，气体吸收的热量为Q1；停止加热并保持气体体积不变，使其温度降低为T1。已知重力加速度为g，求：‎ ‎(ⅰ)停止加热时缸内气体的温度；‎ ‎(ⅱ)降温过程中气体放出的热量。‎ 解析：(1)昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为相对湿度小，所以晾晒的衣服易干，故A错误；若分子间表现为引力，随分子间距的增大引力做负功，分子势能增加，若分子间表现为斥力，随分子间距的增大斥力做正功，分子势能减小，故B错误；一定量的理想气体，在等压膨胀时，温度升高，气体分子对器壁的平均撞击力增大，为保证压强不变，气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数减少，故C正确；晶体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，故D正确；肥皂泡呈球形是由于液体表面张力的作用，故E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)停止加热前缸内气体发生等压变化，‎ 由盖—吕萨克定律得＝ 由题意知V1＝V，V2＝3V 解得：T2＝3T1。‎ ‎(ⅱ)体积由V增大到3V的过程中，由活塞受力平衡有pS＝p0S－mg 解得：p＝p0－ 气体对外所做的功W1＝pΔV＝2V 停止加热并保持气体体积不变，W2＝0‎ 全程内能变化，ΔU＝0‎ 根据热力学第一定律得ΔU＝－W1＋Q1－Q2‎ 所以降温过程中气体放出的热量 Q2＝Q1－2V。‎ 答案：(1)CDE　(2)(ⅰ)3T1　(ⅱ)Q1－2V ‎3．(2018·东北三省四市教研联合体模拟)(1)[多选]下列说法正确的是________。‎ A．温度相同的一切物质的分子平均动能都相同 B．若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加 C．只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数 D．迈尔是第一个提出能量守恒思想的人 E．根据一滴油酸酒精溶液的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径d＝ ‎(2)利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积。导热性能良好的密闭容器，顶部连接一气压计可测出容器内的气体压强，容器左端与一个带有活塞的1缸相连，右端有一个小门。把小门开启，将活塞置于图中1位置，记录此时气压计读数p0＝ 1.00 atm。把小门封闭，将活塞缓慢推至图中2位置，记录此时气压计读数p1＝1.20 atm，此过程中，汽缸中气体体积变化ΔV＝‎0.5 L。然后打开小门，将活塞恢复到1位置，放入待测粉末状物体后封闭小门。再次将活塞缓慢推至2位置，记录此时气压计读数p2＝1.25 atm。‎ 整个过程中环境温度不变，求待测粉末状物体的体积。‎ 解析：(1)温度是分子平均动能的标志，则温度相同的一切物质的分子平均动能都相同，选项A正确；由分子势能的变化特点可知，若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加，选项B正确；只要知道某物质的摩尔质量和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，选项C错误；迈尔是第一个提出能量守恒思想的人，选项D正确；根据一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径d＝，选项E错误。‎ ‎(2)未放入粉末状物体时，推动活塞时，气体经历等温压缩过程，‎ 由玻意耳定律得：p0V1＝p1V2‎ 压缩后气体的体积为：V2＝V1－ΔV 放入粉末状物体后，推动活塞时，气体仍经历等温压缩过程，‎ 由玻意耳定律得：p0V3＝p2V4‎ 压缩前气体的体积为：V3＝V1－V 压缩后体的体积为：V4＝V1－V－ΔV 代入数据得：V＝‎0.5 L。‎ 答案：(1)ABD　(2)‎‎0.5 L ‎4．(2019届高三·重庆四校联考)‎ ‎(1)[多选]如图所示，“奥托循环”由两条绝热线和两条等容线组成，其中，a→b和c→d为绝热过程，b→c和d→a为等容过程。下列说法正确的是________。‎ A．a→b过程中，外界对气体做功 B．a→b过程中，气体分子的平均动能变小 C．b→c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多 D．c→d过程中，单位体积内气体分子数减少 E．d→a过程中，气体从外界吸收热量 ‎(2)如图所示为一水平固定放置的汽缸，由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B面积分别为2S和S，活塞A、B用长为‎2l的细直杆连接，活塞与筒壁气密性好且摩擦不计。现活塞间密闭有一定质量的理想气体，两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为p0，当汽缸内气体温度为T0时，活塞B与两圆筒连接处的距离为l且处于静止状态。‎ ‎(ⅰ)现使汽缸内气体温度缓慢下降，活塞A刚刚缓慢右移到两圆筒连接处时，求密闭气体的温度T1；‎ ‎(ⅱ)若汽缸内气体温度缓慢下降至，求细直杆对活塞的弹力大小F。‎ 解析：(1)由题意知，a→b过程为等温过程，气体分子的平均动能不变，气体体积变小，外界对气体做功，故A正确，B错误；b→c 过程中，体积不变，由＝C，可知压强变大，温度升高，故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多，故C正确；c→d过程为等温过程，体积变大，单位体积内气体分子数减少，故D正确；d→a过程为等容过程，由＝C，可知压强减小，温度降低，由ΔU＝W＋Q，可知ΔU<0，W＝0，故Q<0，气体放热，故E错误。‎ ‎(2)(ⅰ)由题可知，汽缸内气体温度缓慢下降时，气体压强为p0保持不变，‎ 初态体积：V0＝2Sl＋Sl＝3Sl 末态体积：V1＝2Sl 由盖—吕萨克定律：＝ 解得T1＝T0。‎ ‎(ⅱ)若汽缸内气体温度缓慢下降至7.8×106 Pa，所以钢瓶漏气，故C正确；根据熵增加原理可知，有害气体排入大气后，被污染的空气不会自发分离，故D错误；不计分子势能，则气体为理想气体，又因为温度不变，故内能变化量 ΔU＝W＋Q＝0，装沙过程中轮胎受地面挤压力增大，导致气体体积变小，外界对气体做功W>0，所以Q＝－W<0，即气体向外界放热，故E正确。‎ ‎(2)(ⅰ)活塞刚要离开E时，A缸内气体体积V0保持不变，根据活塞受力平衡可得：‎ pE＝p0‎ 对A缸内气体，由查理定律得：‎ ＝ T1＝297 K 解得：TE＝330 K。‎ ‎(ⅱ)随A缸内气体温度继续增加，A缸内气体压强增大，活塞向右滑动，B缸内气体体积减小，压强增大。‎ 设A缸内气体温度到达T2＝399.3 K时，活塞向右移动的体积为ΔV，且未超过F处 根据活塞受力平衡可得：‎ pA＝pB＝p 对A缸内气体，根据理想气体状态方程可得：‎ ＝ 对B缸内气体，由玻意耳定律可得：‎ p0·1.1V0＝pB(1.1V0－ΔV)‎ 解得：ΔV＝0.1V0，p＝1.1p0‎ 此时活塞刚好移动到F 所以此时A缸内气体的最后压强p＝1.1p0。‎ 答案：(1)ACE　 (2)(ⅰ)330 K　(ⅱ)1.1p0‎