2019-2020学年高中物理人教版选修3-3同步作业与测评:高考真题集训 Word版含解析.pdf
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1、高考真题集训高考真题集训 1 (2018全国卷)(15 分)(1)(5 分)如图, 一定质量的理 想气体从状态 a 开始, 经历过程、到达状态 e。 对此气体, 下列说法正确的是_(填正确答案标号。 选 对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分, 选对 3 个得 5 分。 每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)。 A过程中气体的压强逐渐减小 B过程中气体对外界做正功 C过程中气体从外界吸收了热量 D状态 c、d 的内能相等 E状态 d 的压强比状态 b 的压强小 (2)(10分)如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为 S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细 管
2、与装有某种液体的容器相连, 细管上有一阀门 K。 开始时, K 关闭, 汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0。 现将 K 打开,容 器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为 时,将 K V 8 关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了 。不计活塞的质量和体积,外界温 V 6 度保持不变,重力加速度大小为 g。求流入汽缸内液体的质量。 答案答案 (1)BDE (2)15p 0S 26g 解析解析 (1)由理想气体状态方程可知, 体积不变温度升高即 TbTa, paVa Ta pbVb Tb 则 pbpa, 即过程中气体的压强逐渐增大, A 错误 ; 由于过程中气体体积增大, 所以过程中气体对外
3、做正功,B 正确 ; 过程中气体体积不变,对外做功为零, 温度降低,内能减小,根据热力学第一定律,过程中气体放出热量,C 错误; 由于状态 c、d 的温度相等,根据理想气体的内能只与温度有关,可知状态 c、d 的内能相等,D 正确;由理想气体状态方程C 可得 pC ,即 TV 图中的 pV T T V 点与原点O的连线的斜率正比于该点的压强,故状态d的压强比状态b的压强小,E 正确。 (2)设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为 V1,压强为 p1;下方气体的 体积为 V2,压强为 p2。在活塞下移的过程中,活塞上、下方气体的温度均保持 不变,由玻意耳定律得 p0p1V1 V 2 p0p2V2
4、 V 2 由已知条件得 V1 V V 2 V 6 V 8 13 24 V2 V 2 V 6 V 3 设活塞上方液体的质量为 m,由力的平衡条件得 p2Sp1Smg 联立以上各式得 m。 15p0S 26g 2(2018全国卷)(15 分)(1)(5 分)对于实际的气体,下列说法正确的是 _(填正确答案标号。 选对 1 个得 2 分, 选对 2 个得 4 分, 选对 3 个得 5 分。 每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)。 A气体的内能包括气体分子的重力势能 B气体的内能包括分子之间相互作用的势能 C气体的内能包括气体整体运动的动能 D气体体积变化时,其内能可能不变 E气体的内能包括
5、气体分子热运动的动能 (2)(10 分)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡 口 a 和 b, a、 b 间距为 h,a 距缸底的高度为 H; 活塞只能在 a、b 间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为 m,面积为 S,厚度可忽略 ; 活塞和汽缸壁均绝热, 不计它们之间 的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为 p0,温度均为 T0。现用电热 丝缓慢加热汽缸中的气体, 直至活塞刚好到达 b 处。求此时汽缸内气体的温度以 及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为 g。 答案答案 (1)BDE (2)T0 (p0Smg)h (1 h H)(1 mg p0S
6、) 解析解析 (1)气体的内能等于所有分子热运动的动能和分子之间势能的总和, 故 A、C 错误,B、E 正确;根据热力学第一定律 UWQ 知道,改变内能的 方式有做功和热传递,所以体积发生变化对外做功 W 时,如果吸热 QW,则 内能不变,故 D 正确。 (2)开始时活塞位于 a 处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活 塞开始运动。 设此时汽缸中气体的温度为 T1, 压强为 p1, 根据查理定律有 p0 T0 p1 T1 根据力的平衡条件有 p1Sp0Smg 联立式可得 T1T0 (1 mg p0S) 此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达 b 处,设此时汽缸中 气体的温度为
7、 T2; 活塞位于 a 处和 b 处时气体的体积分别为 V1和 V2。根据盖 吕萨克定律有 V1 T1 V2 T2 式中 V1SH V2S(Hh) 联立式解得 T2T0 (1 h H)(1 mg p0S) 从开始加热到活塞到达 b 处的过程中, 汽缸中的气体对外做的功为 W(p0S mg)h。 3 (2018全国卷)(15 分)(1)(5 分)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_。 (填正确答案标号。 选对 1 个得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为
8、0 分) 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)(10 分)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 l118 0 cm 和 l2 120 cm,左边气体的压强为 120 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。 答案答案 (1)BCD (2)225 cm 75 cm 解析解析 (1)一定
9、质量的理想气体从 a 到 b 的过程, 由理想气体状态方程 paVa Ta 可知,TbTa,即气体的温度一直升高,A 错误;根据理想气体的内能只与 pbVb Tb 温度有关,可知气体的内能一直增加,B 正确;由于从 a 到 b 的过程中气体的体 积增大,所以气体一直对外做功,C 正确;根据热力学第一定律,从 a 到 b 的过 程中,气体一直从外界吸热,D 正确;气体吸收的热量一部分增加内能,一部分 对外做功,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。U 形 管水平放置时,两边气体压强相等,设为 p,此时原左、右两边气体长度分别变 为 l1和 l2。
10、由力的平衡条件有 p1p2g(l1l2) 式中 为水银密度,g 为重力加速度大小。 由玻意耳定律有 p1l1pl1 p2l2pl2 l1l1l2l2 由式和题给条件得 l1225 cm;l275 cm。 4 (2018江苏高考)(12分)(1)(3分)如图所示, 一支温度计的玻 璃泡外包着纱布, 纱布的下端浸在水中。 纱布中的水在蒸发时带 走热量, 使温度计示数低于周围空气温度。当空气温度不变, 若一段时间后发现该温度计示数减小,则_。 A空气的相对湿度减小 B空气中水蒸汽的压强增大 C空气中水的饱和汽压减小 D空气中水的饱和汽压增大 (2)(4 分)一定量的氧气贮存在密封容器中,在 T1和
11、T2温度下其分子速率分 布的情况见下表。则 T1_(选填“大于”“小于”或“等于”)T2。若约 10% 的氧气从容器中泄漏,泄漏前后容器内温度均为 T1,则在泄漏后的容器中,速 率处于 400500 m/s 区间的氧气分子数占总分子数的百分比_(选填“大 于”“小于”或“等于”)186%。 (3)(5分)如图所示,一定质量的理想气体在状态A 时压强为 2 0105 Pa, 经历 ABCA 的过程, 整 个过程中对外界放出 61 4 J 热量。求该气体在 AB 过程中对外界所做的功。 答案答案 (1)A (2)大于 等于 (3)1386 J 解析解析 (1)温度计示数减小说明蒸发加快, 空气中水
12、蒸汽的压强减小, B 错误 ; 因空气的饱和汽压只与温度有关,空气温度不变,所以饱和汽压不变,C、D 错 误;根据相对湿度的定义,空气的相对湿度减小,A 正确。 (2)分子速率分布与温度有关,温度升高,分子的平均速率增大,速率大的 分子数所占比例增加,速率小的分子数所占比例减小,所以 T1大于 T2;泄漏前 后容器内温度不变,则在泄漏后的容器中,速率处于 400500 m/s 区间的氧气 分子数占总分子数的百分比不变,仍为 186%。 (3)整个过程中,外界对气体做功 WWABWCA, 且 WCApA(VCVA), 由热力学第一定律 UQW,以及 U0, 得 WAB(QWCA), 代入数据得
13、WAB1386 J,即气体对外界做的功为 1386 J。 5(2018北京高考)(6 分)关于分子动理论,下列说法正确的是( ) A气体扩散的快慢与温度无关 B布朗运动是液体分子的无规则运动 C分子间同时存在着引力和斥力 D分子间的引力总是随分子间距增大而增大 答案答案 C 解析解析 扩散的快慢与温度有关,温度越高,扩散越快,故 A 错误;布朗运 动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动,不是液体分子的热运动,固体小颗粒运动 的无规则性,是液体分子运动的无规则性的间接反映,故 B 错误;分子间斥力 与引力是同时存在,而分子力是斥力与引力的合力,分子间的引力和斥力都是随 分子间距增大而减小;当分子间距小
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