《2020版高考物理總復(fù)習(xí) 模塊綜合檢測(cè)（含解析）（選修3-3）》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高考物理總復(fù)習(xí) 模塊綜合檢測(cè)（含解析）（選修3-3）（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、模塊綜合檢測(cè) (時(shí)間:90分鐘　滿分:100分) 一、選擇題(本題共12小題,每小題4分,共48分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多個(gè)選項(xiàng)正確,全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)或不選的得0分) 1.關(guān)于熱現(xiàn)象的描述,下列說(shuō)法正確的是(　ACE　) A.懸浮在水里的花粉顆粒越大,撞擊花粉顆粒的水分子越多,布朗運(yùn)動(dòng)反而越不明顯 B.氣體的溫度越高,每個(gè)氣體分子的動(dòng)能都越大 C.零攝氏度的水比等質(zhì)量的零攝氏度的冰分子勢(shì)能大 D.對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體,如果體積增大,就會(huì)對(duì)外做功,所以內(nèi)能一定減少 E.熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體 解析:懸

2、浮在液體中的小顆粒周圍有大量的液體分子,由于液體分子對(duì)懸浮顆粒無(wú)規(guī)則撞擊,造成小顆粒受到的沖力不平衡而引起小顆粒的運(yùn)動(dòng),撞擊它的分子數(shù)越多,越易平衡,布朗運(yùn)動(dòng)越不明顯,選項(xiàng)A正確;溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律,對(duì)個(gè)別分子沒(méi)有意義,溫度越高,分子的平均動(dòng)能越大,并不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增大,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的零攝氏度的冰變化成了零攝氏度的水,需吸收熱量,內(nèi)能增大,由于溫度相同,分子平均動(dòng)能相同,那么水的分子勢(shì)能更大,選項(xiàng)C正確;氣體體積增大時(shí),對(duì)外做功,但有可能吸收熱量,故內(nèi)能變化情況未知,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;熱量既能夠從高溫物體傳遞到低溫物體,也能夠從低溫物體傳遞到高溫物體,但會(huì)引起其他變

3、化,選項(xiàng)E正確. 2.質(zhì)量一定的某種物質(zhì),在壓強(qiáng)不變的條件下,由固態(tài)Ⅰ到氣態(tài)Ⅲ變化過(guò)程中溫度T隨加熱時(shí)間t變化關(guān)系如圖所示,單位時(shí)間所吸收的熱量可看做不變,氣態(tài)Ⅲ可看成理想氣體.下列說(shuō)法正確的是(　ACD　) A.該物質(zhì)是晶體 B.該物質(zhì)分子平均動(dòng)能隨著時(shí)間的增大而增大 C.在t1～t2時(shí)間內(nèi),該物質(zhì)分子勢(shì)能隨著時(shí)間的增大而增大 D.在t4～t5時(shí)間內(nèi),該物質(zhì)的內(nèi)能隨著時(shí)間的增加而增大 E.在t4～t5時(shí)間內(nèi),氣體膨脹對(duì)外做功,分子勢(shì)能增大 解析:Ⅱ態(tài)為固液共存態(tài),溫度不變說(shuō)明物質(zhì)是晶體,A正確;在t1～t2及t3～t4時(shí)間內(nèi)溫度不變,分子平均動(dòng)能不變,B錯(cuò)誤;在t1～t2時(shí)

4、間內(nèi),分子平均動(dòng)能不變,吸收的熱量用以增加分子勢(shì)能,即該物質(zhì)分子勢(shì)能隨著時(shí)間的增加而增大,C正確;在t4～t5時(shí)間內(nèi),溫度不斷升高,分子動(dòng)能不斷增大,而理想氣體分子勢(shì)能忽略不計(jì),故在t4～t5時(shí)間內(nèi),該物質(zhì)的內(nèi)能隨時(shí)間增加而增大,D正確;在t4～t5時(shí)間內(nèi),氣體為理想氣體,分子勢(shì)能為零,E錯(cuò)誤. 3.下列說(shuō)法正確的是(　ADE　) A.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B.金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體 C.單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的,非晶體是各向同性的 D.對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體,在分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不變時(shí),分子的平均距離減小則壓強(qiáng)增大

5、 E.一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度越高,內(nèi)能越大 解析:氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)等于大量分子作用在器壁單位面積上的平均作用力,A正確;玻璃是非晶體,B錯(cuò)誤;多晶體物理性質(zhì)是各向同性的,C錯(cuò)誤;理想氣體平均動(dòng)能不變,分子平均距離減小時(shí)壓強(qiáng)增大,D正確;一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度越高,內(nèi)能越大,E正確. 4.下列說(shuō)法正確的是(　ABD　) A.由同種元素構(gòu)成的固體,可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體 B.溫度越高,水的飽和汽壓越大 C.擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng) D.熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E.絕對(duì)濕度增大時(shí),人們會(huì)感到更加潮濕

6、 解析:由同種元素構(gòu)成的固體,若原子的排列方式不同可能會(huì)形成不同的晶體,例如金剛石和石墨,A正確;溫度越高,飽和汽壓越大,B正確;擴(kuò)散現(xiàn)象是微觀粒子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的體現(xiàn),并沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),C錯(cuò)誤;熱力學(xué)第二定律表明:熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體,D正確;影響人們對(duì)干爽潮濕感受的是相對(duì)濕度而不是絕對(duì)濕度,E錯(cuò)誤. 5.下列有關(guān)分子動(dòng)理論及熱力學(xué)定律,判斷正確的是(　ABE　) A.分子間斥力隨分子間距的減小而增大 B.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低 C.分子力(合力)隨分子間距的增大而減小 D.對(duì)某物體做功,必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 E.功轉(zhuǎn)變

7、為熱的實(shí)際宏觀過(guò)程是不可逆過(guò)程 解析:分子間斥力隨分子間距離的減小而增大,選項(xiàng)A正確;溫度越高,分子運(yùn)動(dòng)越劇烈,故只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可降低,選項(xiàng)B正確;分子力表現(xiàn)為引力時(shí),隨分子間距的增大可能先增大后減小,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對(duì)某物體做功,若該物體同時(shí)對(duì)外放熱,則由熱力學(xué)第一定律知,物體的內(nèi)能不一定增加,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第二定律知,功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬暮暧^實(shí)際過(guò)程是不可逆的,選項(xiàng)E正確. 6.下列說(shuō)法正確的是(　ADE　) A.用熱針尖接觸金屬表面的石蠟,熔化區(qū)域呈圓形,這是非晶體各向同性的表現(xiàn) B.布朗運(yùn)動(dòng)是指液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱不能

8、全部轉(zhuǎn)化為功 D.絕熱過(guò)程不一定是等溫過(guò)程 E.當(dāng)分子力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大 解析:石蠟是非晶體,在導(dǎo)熱性能上具有各向同性,選項(xiàng)A正確;布朗運(yùn)動(dòng)是固體小微粒的運(yùn)動(dòng),而不是液體分子的運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第二定律得功可以全部轉(zhuǎn)化為熱,但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功而不產(chǎn)生其他影響,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;絕熱過(guò)程是與外界不發(fā)生熱交換的過(guò)程,而等溫過(guò)程僅指溫度不變,選項(xiàng)D正確;分子合力表現(xiàn)為引力時(shí),分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而逐漸增大,選項(xiàng)E正確. 7.下列說(shuō)法正確的是(　ADE　) A.第二類永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樽匀唤缰猩婕盁岈F(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性 B.一種液體是否浸潤(rùn)某

9、種固體,取決于液體的性質(zhì) C.晶體一定具有各向異性 D.由物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可以估算出一個(gè)物質(zhì)分子的質(zhì)量 E.在一個(gè)絕熱系統(tǒng)中,外界對(duì)系統(tǒng)做功,系統(tǒng)的內(nèi)能一定增大 解析:第二類永動(dòng)機(jī)不能制成的原因是自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性,選項(xiàng)A正確;一種液體是否浸潤(rùn)某種固體,與液體和固體的性質(zhì)都有關(guān)系,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;單晶體具有各向異性,多晶體具有各向同性,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;一個(gè)分子的質(zhì)量m=,故已知摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可以估算出一個(gè)物質(zhì)分子的質(zhì)量,選項(xiàng)D正確;在一個(gè)絕熱過(guò)程中,外界對(duì)系統(tǒng)做功,由熱力學(xué)第一定律知,系統(tǒng)的內(nèi)能增加,選項(xiàng)E正確. 8. 如圖所示,a,b,c,d表

10、示一定質(zhì)量的理想氣體狀態(tài)變化過(guò)程中的四個(gè)狀態(tài),圖中ad平行于橫坐標(biāo)軸,cd平行于縱坐標(biāo)軸,ab的延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn),以下說(shuō)法正確的是(　BCD　) A.從狀態(tài)d到c,氣體不吸熱也不放熱 B.從狀態(tài)c到b,氣體放熱 C.從狀態(tài)a到d,氣體對(duì)外做功 D.從狀態(tài)b到a,氣體吸熱 E.從狀態(tài)d到c,氣體內(nèi)能減小 解析:讀取pT圖像信息,從狀態(tài)d到c,氣體等溫變化,內(nèi)能不變,壓強(qiáng)變小,體積變大,氣體對(duì)外界做功,由熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w要吸熱,故A錯(cuò)誤;從狀態(tài)c到b,氣體體積變小,外界對(duì)氣體做功,又內(nèi)能減小,則氣體放熱,故B正確;從狀態(tài)a到d,氣體等壓變化,溫度升高,體積變大,氣體對(duì)外界做功,故C

11、正確;從狀態(tài)b到a,氣體等容變化,溫度升高,內(nèi)能變大,氣體吸熱,故D正確;從狀態(tài)d到c,氣體溫度不變,則理想氣體的內(nèi)能不變,故E錯(cuò)誤. 9.下列說(shuō)法正確的是(　ACE　) A.一定質(zhì)量的理想氣體溫度不變,若從外界吸收熱量,則氣體體積一定增大 B.分子動(dòng)能是由于物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)而使內(nèi)部分子具有的能 C.玻璃管的裂口燒熔后會(huì)變鈍是由于燒熔后表面層的表面張力作用引起的 D.較大的 顆粒不做布朗運(yùn)動(dòng)是因?yàn)橐后w溫度太低,液體分子不做熱運(yùn)動(dòng) E.密閉容器中液體上方的飽和汽壓隨溫度的升高而增大 解析:一定質(zhì)量的理想氣體溫度不變,內(nèi)能不變,若從外界吸收熱量,必定對(duì)外做功,氣體的體積增大,選項(xiàng)A正確;

12、分子動(dòng)能與物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;燒熔后變?yōu)橐后w,在表面張力作用下玻璃裂口處會(huì)變鈍,選項(xiàng)C正確;較大顆粒因?yàn)橹車囊后w分子碰撞趨于平衡,所以布朗運(yùn)動(dòng)不 明顯,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;溫度越高,飽和汽壓越大,選項(xiàng)E正確. 10.下列說(shuō)法正確的是(　ACE　) A.單晶體冰糖磨碎后熔點(diǎn)不會(huì)發(fā)生變化 B.足球充足氣后很難壓縮,是足球內(nèi)氣體分子間斥力作用的結(jié)果 C.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等容過(guò)程,吸收熱量,其溫度一定升高 D.某氣體的摩爾體積為V,每個(gè)分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=. E.一定質(zhì)量的理想氣體體積保持不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)不變,溫度升高,單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上

13、的分子數(shù)增多 解析:單晶體冰糖有固定的熔點(diǎn),磨碎后物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不變,熔點(diǎn)不變,選項(xiàng)A正確;足球充足氣后很難壓縮是由于足球內(nèi)外的壓強(qiáng)差的原因,與氣體分子之間的作用力無(wú)關(guān),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等容過(guò)程,吸收熱量,沒(méi)有對(duì)外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,其內(nèi)能一定增加,故溫度升高,選項(xiàng)C正確;氣體的體積可以占據(jù)任意大的空間,故不能用摩爾體積與氣體分子體積求解阿伏加德羅常數(shù),選項(xiàng)D錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的理想氣體體積保持不變,單位體積內(nèi)分子數(shù)不變,溫度升高,分子的平均動(dòng)能增大,則平均速率增大,單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積上的分子數(shù)增多,選項(xiàng)E正確. 11.下列判斷正確的是(　BDE　) A.當(dāng)

14、r>r0(平衡距離)時(shí)隨著分子間距增大,分子間的引力增大,斥力減小,所以合力表現(xiàn)為引力 B.知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),可以算出氣體分子間的平均距離 C.通電時(shí)電阻發(fā)熱,它的內(nèi)能增加是通過(guò)“熱傳遞”方式實(shí)現(xiàn)的 D.將0.02 mL濃度為0.05%的油酸酒精溶液滴入水中,測(cè)得油膜面積為200 cm2,則可測(cè)得油酸分子的直徑為5×10-10 m E.有些物質(zhì),在適當(dāng)?shù)娜軇┲腥芙鈺r(shí),在一定濃度范圍具有液晶態(tài) 解析:當(dāng)r>r0(平衡距離)時(shí)隨著分子間距增大,分子間的引力、斥力都減小,合力表現(xiàn)為引力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;知道氣體的摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù),可以算出氣體分子占據(jù)的體積,進(jìn)而可以算

15、出氣體分子間的平均距離,選項(xiàng)B正確;通電時(shí)電阻發(fā)熱,是電流做功的結(jié)果,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)題意,油酸酒精溶液含有油酸體積為V=0.02×0.05% mL=1× 10-5 mL,所以油酸分子的大小d== cm=5×10-8 cm=5×10-10 m,選項(xiàng)D正確;有些物質(zhì)在適當(dāng)溶劑中溶解時(shí)在一定濃度范圍內(nèi)具有液晶態(tài),故選項(xiàng)E正確. 12. 如圖所示,汽缸和活塞與外界均無(wú)熱交換,中間有一個(gè)固定的導(dǎo)熱性良好的隔板,封閉著兩部分氣體A和B,活塞處于靜止平衡狀態(tài).現(xiàn)通過(guò)電熱絲對(duì)氣體A加熱一段時(shí)間,后來(lái)活塞達(dá)到新的平衡,不計(jì)氣體分子勢(shì)能,不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦,大氣壓強(qiáng)保持不變,則下列判斷正確的是(　AC

16、E　) A.氣體A吸熱,內(nèi)能增加 B.氣體B吸熱,對(duì)外做功,內(nèi)能不變 C.氣體A分子的平均動(dòng)能增大 D.氣體A和氣體B內(nèi)每個(gè)分子的動(dòng)能都增大 E.氣體B的溫度與氣體A的相等 解析:氣體A做等容變化,則W=0,根據(jù)ΔU=W+Q可知?dú)怏wA吸收熱量,內(nèi)能增加,溫度升高,氣體A分子的平均動(dòng)能變大,但不是每個(gè)分子的動(dòng)能都增加,選項(xiàng)A,C正確,D錯(cuò)誤;因?yàn)橹虚g是導(dǎo)熱隔板,所以氣體B吸收熱量,重新平衡后溫度與氣體A的溫度相等,則溫度升高,內(nèi)能增加;又因?yàn)閴簭?qiáng)不變,故體積變大,氣體對(duì)外做功,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,E正確. 二、非選擇題(共52分) 13. (8分)油酸酒精溶液的濃度為每1 000 m

17、L油酸酒精溶液中有油酸0.6 mL,現(xiàn)用滴管向量筒內(nèi)滴加50滴上述溶液,量筒中的溶液體積增加了1 mL,若把一滴這樣的油酸酒精溶液滴入足夠大盛水的淺盤中,由于酒精溶于水,油酸在水面展開,穩(wěn)定后形成的油膜的形狀如圖所示.若每一小方格的邊長(zhǎng)為25 mm,試問(wèn): (1)這種估測(cè)方法是將每個(gè)油酸分子視為　　　　模型,讓油酸盡可能地在水面上散開,則形成的油膜可視為　　　　油膜,這層油膜的厚度可視為油酸分子的　　　　.圖中油酸膜的面積為　　　　m2;每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是　　　　m3;根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測(cè)出油酸分子的直徑是　　　　m.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)? (2)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程

18、中,在距水面約2 cm的位置將一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜,實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到,油膜的面積先擴(kuò)張后又收縮了一些,這是為什么呢? 請(qǐng)寫出你分析的原因:? 　.? 解析:(1)油膜面積約占70小格,面積約為S=70×25×25×10-6 m2≈4.4×10-2 m2,一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為V=××10-6 m3=1.2×10-11 m3,油酸分子的直徑約等于油膜的厚度d== m≈2.7×10-1

19、0 m. (2)主要有兩個(gè)原因:①水面受到落下的油酸酒精溶液的沖擊,先陷下后又恢復(fù)水平,因此油膜的面積擴(kuò)張;②油酸酒精溶液中的酒精揮發(fā),使油膜收縮. 答案:(1)球體　單分子　直徑　4.4×10-2　1.2×10-11　2.7×10-10　(2)見解析 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):第(1)問(wèn)6分,第(2)問(wèn)2分. 14. (8分)如圖所示為豎直放置的粗細(xì)相同的導(dǎo)熱性能良好的U形管,該U形管左端封閉,右端開口,管內(nèi)用密度為ρ的液體密封了一定質(zhì)量的氣體A,B(可視為理想氣體).氣體A上方液體高度為h1,氣體B下端與氣體A下端的高度差為h2,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g. (1)求氣體B的壓強(qiáng)pB.

20、 (2)若開始時(shí)氣體A所占管的空間高度為h,現(xiàn)增加氣體A上方的液體,使其高度變?yōu)?h1,求后來(lái)氣體A所占管的空間高度h′. 解析:(1)對(duì)氣體A有pA=p0+ρgh1(1分) 對(duì)氣體B有pB+ρgh2=pA(1分) 解得pB=p0+ρg(h1-h2).(1分) (2)當(dāng)氣體A上方液體的高度變?yōu)?h1, 氣體A的壓強(qiáng)變?yōu)閜A′=p0+2ρgh1.(1分) 由玻意耳定律可得pASh=pA′Sh′(2分) 解得h′=h.(2分) 答案:(1)p0+ρg(h1-h2)　(2)h 15. (8分)如圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從A狀態(tài)經(jīng)過(guò)一系列的變化,最終變?yōu)闋顟B(tài)D,已知?dú)怏w在A狀態(tài)時(shí)的

21、壓強(qiáng)為p0,求氣體在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)和體積及在狀態(tài)B時(shí)的溫度. 解析:由題圖可知,氣體在狀態(tài)A,D時(shí)溫度相同,設(shè)在狀態(tài)D時(shí)氣體壓強(qiáng)為pD,則由玻意耳定律得 p0V0=pD·3V0,(1分) 解得pD=,(1分) 設(shè)在狀態(tài)B時(shí)氣體的溫度為TB,氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B是等壓變化,則由蓋—呂薩克定律得 =,(1分) 解得TB=2T0,(1分) 氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C是等溫變化, 所以氣體在狀態(tài)C時(shí)的溫度TC=TB=2T0,(1分) 氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)D是等壓變化, 所以氣體在狀態(tài)C時(shí)的壓強(qiáng)pC=,(1分) 設(shè)在狀態(tài)C時(shí)氣體的體積為VC, 由蓋—呂薩克定律得=,(1分) 解得V

22、C=6V0.(1分) 答案:見解析 16. (8分)如圖所示,一絕熱汽缸豎直放置,一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉于汽缸中,活塞質(zhì)量為m、橫截面積為S,不計(jì)厚度,且與汽缸壁之間沒(méi)有摩擦.開始時(shí)活塞被銷子固定于距汽缸底部高度為h1的A位置,氣體溫度為T1,壓強(qiáng)為p1,現(xiàn)拔掉銷子,活塞下降到距汽缸底部高度為h2的B位置時(shí)停下,已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g. (1)求此時(shí)氣體的溫度; (2)若再用電熱絲給氣體緩慢加熱,電熱絲釋放出的熱量為Q,使活塞上升到距汽缸底部高度為h3的C位置時(shí)停下,求氣體內(nèi)能的變化量. 解析:(1)活塞在A位置時(shí),對(duì)于封閉氣體有pA=p1,VA=Sh1,TA=

23、T1, 活塞在B位置時(shí),對(duì)于封閉氣體有pB=p0+,VB=Sh2(1分) 由理想氣體狀態(tài)方程得=(2分) 解得TB=T1.(1分) (2)活塞由B位置上升到C位置的過(guò)程為等壓過(guò)程,氣體對(duì)活塞的壓力為F=pBS(1分) 氣體對(duì)活塞做的功為W=F(h3-h2)=(p0S+mg)(h3-h2)(2分) 由熱力學(xué)第一定律有ΔU=Q-W=Q-(p0S+mg)(h3-h2).(1分) 答案:(1)T1　(2)Q-(p0S+mg)(h3-h2) 17. (10分)如圖,體積為V的密閉的汽缸,兩側(cè)與一“U”形管的兩端相連,汽缸壁導(dǎo)熱,“U”形管內(nèi)盛有水銀.絕熱活塞通過(guò)插銷固定,將汽缸分成左、右

24、兩個(gè)氣室,開始時(shí),左氣室的體積是右氣室的體積的一半,氣體的壓強(qiáng)均為75 cmHg.外界溫度恒為27 ℃.緩慢加熱左氣室的氣體,使兩側(cè)水銀面的高度差h=25 cm,“U”形管中氣體的體積和活塞的體積忽略不計(jì),氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體. (1)求此時(shí)左氣室內(nèi)氣體的溫度; (2)保持(1)中左氣室溫度不變,拔掉活塞的插銷,活塞可無(wú)摩擦移動(dòng),求最后穩(wěn)定時(shí),氣體的壓強(qiáng)(保留兩位有效數(shù)字)和左氣室內(nèi)氣體體積的增加量. 解析:(1)右氣室內(nèi)氣體的溫度、體積均不變,故壓強(qiáng)不變.左氣室內(nèi)氣體初始狀態(tài)p0=75 cmHg,溫度T0=300 K.加熱后,壓強(qiáng)變?yōu)閜=100 cmHg,設(shè)此時(shí)溫度為T 由查

25、理定律=(2分) 解得T=400 K.(2分) (2)左、右兩部分氣體都經(jīng)歷了等溫變化,最終兩氣室內(nèi)氣體的壓強(qiáng)相同, 設(shè)最終壓強(qiáng)為p′,左氣室內(nèi)氣體體積增加量為V′, 由玻意耳定律,對(duì)左氣室有p·V=p′(V+V′)(2分) 對(duì)右氣室有p0·V=p′(V-V′)(2分) 解得V′=V(1分) p′=83 cmHg(1分) 答案:(1)400 K　(2)83 cmHg　V 18. (10分)如圖所示,汽缸abcd和efgh的側(cè)壁絕熱,底面ad和fg導(dǎo)熱,兩汽缸連接處eb和ch導(dǎo)熱,左右汽缸長(zhǎng)度均為1.5 L.橫截面積分別為S,2S的兩絕熱光滑活塞通過(guò)硬桿連接,并把汽缸中的理想氣

26、體分為1,2和3三部分,兩活塞厚度均不計(jì),右側(cè)汽缸有閥門與外界連通.初始時(shí)三部分氣體的熱力學(xué)溫度均為T1,壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)p0,閥門處于打開狀態(tài),氣體1,2和3的長(zhǎng)度均為L(zhǎng). (1)現(xiàn)把汽缸abcd左端ad與一恒溫?zé)嵩唇佑|,氣體1的溫度緩慢升高到與恒溫?zé)嵩匆恢聲r(shí),恰能使左側(cè)活塞移到汽缸abcd最右端,求恒溫?zé)嵩吹臒崃W(xué)溫度T2. (2)保持ad與恒溫?zé)嵩唇佑|,關(guān)閉閥門,從汽缸底面fg對(duì)氣體3加熱,恰好使左側(cè)活塞回到初始位置.求此時(shí)氣體3的熱力學(xué)溫度T3. 解析:(1)當(dāng)左側(cè)活塞恰移到abcd最右端時(shí),設(shè)氣體1的壓強(qiáng)為p1,氣體2的壓強(qiáng)為p2,對(duì)氣體2,根據(jù)玻意耳定律有p0(S×0.5

27、L+2S×0.5 L)=p2×2SL, 解得p2=0.75p0,(2分) 對(duì)兩活塞,有p1S+p2×2S=p2S+p0×2S, 解得p1=1.25p0,(1分) 對(duì)氣體1,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有=, 解得T2=.(2分) (2)當(dāng)左側(cè)活塞回到初始位置時(shí),氣體1的壓強(qiáng)為p3,氣體2的壓強(qiáng)為p0,氣體3的壓強(qiáng)為p4. 對(duì)氣體1,有p1S×1.5L=p3SL, 解得p3=,(2分) 對(duì)兩活塞,有p3S+p0×2S=p0S+p4×2S, 解得p4=,(1分) 對(duì)氣體3,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有 =,解得T3=.(2分) 答案:(1)T1　(2)T1 - 9 -