4、外界大氣相通。打開K1或K2，下列判斷正確的是( )
A．打開K1，h1、h2和h3均變?yōu)榱?
B．打開K1，h1增大，h2和h3均變?yōu)榱?
C．打開K2，h1、h2和h3均變?yōu)榱?
D．打開K2，h1、h2、h3的長度保持不變
5．如圖所示，豎直圓筒是固定不動的，粗筒橫截面積是細筒的3倍，細筒足夠長，粗筒中A、B兩輕質(zhì)活塞間封有氣體，氣柱長L＝20 cm?；钊鸄上方的水銀深H＝10 cm，兩活塞與筒壁間的摩擦不計，用外力向上托住活塞B，使之處于平衡狀態(tài)，水銀面與粗筒上端相平?，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至水銀的一半被推入細筒中，若大氣壓強p0相當(dāng)于75 cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強，則此時封閉氣
5、體的壓強為( )
A．100 cmHg B．95 cmHg C．85 cmHg D．75 cmHg
6．以下說法正確的是( )
A．無論什么物質(zhì)，只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子數(shù)
B．分子引力不等于分子斥力時，違背了牛頓第三定律
C．1 g氫氣和1 g氧氣含有的分子數(shù)相同，都是6.02×1023個
D．陽光從縫隙射入教室，從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動
7．關(guān)于分子間作用力和分子勢能，下列敘述正確的是( )
A．分子間距離增大時，分子間引力增大，斥力減小
B．分子間距離減小時，分子間引力和斥力都增大
C．物體的體積減小時，內(nèi)部分子勢
6、能一定減小
D．一個物體在分子間顯引力時分子勢能一定比顯斥力時分子勢能要多
8．下列說法正確的是( )
A．如圖甲，迅速壓下有機玻璃筒中的活塞，密閉氣體體積減小，壓強增大，可視為等溫變化
B．如圖乙，一定質(zhì)量的理想氣體處于A狀態(tài)時溫度為TA＝300 K，則氣體從狀態(tài)A沿直線變化到狀態(tài)B的過程中的最高溫度為400 K
C．如圖丙，一端封閉一端開口的細管開口向下豎直放置，兩段空氣柱的長度分別為l1和l2，若將兩段水銀柱和空氣柱分別合在一起，則此時管中空氣柱的長度l＜l1＋l2
D. 如圖丁，容器A、B中各有一個可自由移動的輕活塞，兩容器底部由帶閥門K的管相連。已知整個裝置與外界絕
7、熱且大氣壓恒定?，F(xiàn)打開閥門使A中的水逐漸向B中流，最后達到平衡，則此過程中大氣壓對水做功，水的內(nèi)能增加
9．如圖所示，曲線M、N分別表示晶體和非晶體在一定壓強下的熔化過程，圖中橫軸表示時間t，縱軸表示溫度T。從圖中可以確定的是( )
A．晶體和非晶體均存在固定的熔點T0
B．曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)
C．曲線M的ab段表示固態(tài)、曲線N的ef段不表示固態(tài)
D．曲線M的cd段、曲線N的fg段均表示液態(tài)
10．下列說法正確的是( )
A．分子間距離增大時，分子間的引力減小，斥力增大
B．當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時，隨分子間距離的增大，分子勢能增大
C．一定質(zhì)量的理想
8、氣體發(fā)生等溫膨脹，一定從外界吸收熱量
D．一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，一定向外界放出熱量
E．熵的大小可以反映物體內(nèi)分子運動的無序程度
11．如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過程①、②、③、④到達狀態(tài)e。對此氣體，下列說法正確的是( )
A．過程①中氣體的壓強逐漸減小
B．過程②中氣體對外界做正功
C．過程④中氣體從外界吸收了熱量
D．狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等
E．狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小
12．如圖所示，導(dǎo)熱的氣缸固定在水平地面上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸中，氣缸的內(nèi)壁光滑?，F(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動，在此過程中如果環(huán)境溫度
9、恒定，下列說法正確的是( )
A．每個氣體分子的速率都不變
B．氣體分子平均動能不變
C．水平外力F逐漸變大
D．氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小
E．氣體對外界做功，吸收熱量
二、(本題共5小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
13．(8分) “用油膜法估測分子的大小”實驗的簡要步驟如下：
A．將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，數(shù)出輪廓內(nèi)的方格數(shù)(不足半個的舍去，多于半個的算一個)，再根據(jù)方格的邊長求出油酸膜的面積S；
B．將一滴油
10、酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用彩筆將薄膜的形狀描畫在玻璃板上；
C．用淺盤裝入約2 cm深的水；
D．用公式d＝，求出薄膜厚度，即油酸分子直徑的大??；
E．根據(jù)油酸酒精溶液的濃度，算出一滴溶液中純油酸的體積V。
上述步驟中有步驟遺漏或不完整的，請指出：
(1)____________________________________________________
(2)____________________________________________________
上述實驗步驟的合理順序是________。
某同學(xué)實驗中最終得到的計
11、算結(jié)果和大多數(shù)同學(xué)的比較，數(shù)據(jù)偏大，對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因，下列說法中可能正確的是________。
A．錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算
B．計算油酸膜面積時，錯將不完整的方格作為完整方格處理
C．計算油酸膜面積時，只數(shù)了完整的方格數(shù)
D．水面上痱子粉撒得較多，油酸膜沒有充分展開
14．(10分)(2018·全國Ⅰ卷)熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中。該設(shè)備工作時，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機壓入到一個預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改善其性能。一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13 m3，爐腔抽
12、真空后，在室溫下用壓縮機將10瓶氬氣壓入到爐腔中。已知每瓶氬氣的容積為3.2×10－2 m3，使用前瓶中氣體壓強為1.5×107 Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強為2.0×106 Pa；室溫溫度為27℃。氬氣可視為理想氣體。
(1)求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強；
(2)將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時爐腔中氣體的壓強。
15．(10分)如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩
13、擦．開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。
16．(10分) (2018·全國II卷)如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣。平衡時，氮氣的壓強和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強為p?，F(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達兩汽缸的連
14、接處，求：
(i)抽氣前氫氣的壓強；
(ii)抽氣后氫氣的壓強和體積。
17．(14分)如圖甲所示，一個粗細均勻的圓管，左端用一橡皮塞住，橡皮離右端管口的距離是20 cm，把一個帶手柄的活塞從右端管口推入，將塞向左端緩慢推動到離橡皮5 cm時橡皮被推動。已知圓管的橫截面積為S＝2.0×10－5 m2，手柄的橫截面積為S′＝1.0×10－5 m2，大氣壓強為1.0×105 Pa，若活塞和圓管間的摩擦不計，且整個過程管內(nèi)氣體溫度不變。求：
(1)橡皮與圓管
15、間的最大靜摩擦力f；
(2)這一過程中作用在活塞手柄上的推力F的最大值；
(3)在圖乙的p－V圖象中畫出氣體經(jīng)歷的狀態(tài)變化過程圖象，并用箭頭標(biāo)出狀態(tài)變化的方向。
3
單元訓(xùn)練金卷·高三·物理(A)卷
第十四單元 答 案
一、 (本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)
1．【答案】D
【解析】1m3銅中所含的原子數(shù)為，A正確；—個銅原子的質(zhì)量是，B正確；一個銅原子所占的體積是，C正確；1 kg銅所含有的原子數(shù)目是，D錯誤
16、。
2．【答案】B
【解析】氣體壓強的產(chǎn)生是由于氣體分子作無規(guī)則熱運動時，頻繁的撞擊容器壁產(chǎn)生，所以此時氣體對艙壁有壓力，故A錯誤；當(dāng)對艙內(nèi)氣體加熱時，氣體溫度升高，內(nèi)能增加；由于氣體體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知壓強增加，故B正確；若艙內(nèi)有少量氣體漏出，但氣體的溫度不變，分子熱運動的平均動能不變，故內(nèi)能減小，故C錯誤；若向艙內(nèi)再充入空氣，并保持艙內(nèi)溫度不變，分子熱運動的平均動能不變，故內(nèi)能增加，故D錯誤。
3．【答案】C
【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：＝＝，所以有Ta
17、ab>Qac，所以C正確，A、B、D錯誤。
4．【答案】D
【解析】設(shè)h1＝h2＝h3＝h，由題圖可知，中間封閉氣體的壓強p＝p0－h(huán)2＝p0－h(huán)
18、 cm，因活塞A的重力不計，所以封閉氣體的壓強p＝p0＋h＝95 cmHg，B正確。
6．【答案】A
【解析】由于物體的分子數(shù)等于摩爾數(shù)與阿伏加德羅常數(shù)的乘積，所以只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子數(shù)，A正確；分子引力與分子斥力不是一對作用力和反作用力，它們的大小不一定相等，B錯誤；氫氣分子和氧氣分子的摩爾質(zhì)量不同，所以1 g氫氣和1 g氧氣含有的分子數(shù)不同，C錯誤；布朗運動只有在顯微鏡下才能看到，人肉眼是看不到的，從陽光中看到的塵埃的運動是物體的機械運動，D錯誤。
7．【答案】B
【解析】分子間距離增大時，分子間引力和斥力都減小，分子間距離減小時，分子間引力和斥力都增大，A錯誤，B
19、正確；物體的體積減小時，內(nèi)部分子勢能不一定減小，如0 ℃的冰熔化成0 ℃的水的過程中要不斷吸熱，內(nèi)能增大，而溫度不變，分子動能不變，分子勢能增大，C錯誤；分子距離在大于平衡距離且分子間距離減小時，分子勢能減??；分子距離在小于平衡距離且分子間距離減小時，分子勢能增大，當(dāng)r＝r0時分子間作用力為零，分子勢能最小，D錯誤。
8．【答案】B
【解析】用活塞迅速壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣，氣體的體積變小，玻璃筒來不及和外界發(fā)生熱傳遞，則通過做功把機械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，故氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，故A錯誤；由圖示圖象可知，氣體體積為時氣體壓強為：，由理想氣體狀態(tài)方程可得：，當(dāng)最大時，溫度最高，解得時，最
20、大，解得，故B正確；設(shè)上下兩端水銀柱的長為h1、h2，則兩氣體混合的過程由波意耳定律：，解得：，因，可得，故C錯誤；大氣壓對水做的總功：，由于，所以，即大氣壓力對水不做功，由于水的重心降低，重力勢能減小，由能量守恒定律知水的內(nèi)能增加，故D錯誤。
9．【答案】BC
【解析】只有晶體存在固定的熔點T0，曲線M的bc段表示固液共存狀態(tài)，曲線M的ab段表示固態(tài)，曲線N的ef段不表示固態(tài)，曲線N的fg段不表示液態(tài)，選項B、C正確，A、D錯誤。
10．【答案】BCE
【解析】分子間距離增大時，分子間的引力和斥力均減小，選項A錯誤；當(dāng)分子間的作用力表現(xiàn)為引力時，隨分子間距離的增大，分子勢能增大，選項
21、B正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等溫膨脹，溫度不變，內(nèi)能不變，對外做功，一定從外界吸收熱量，選項C正確；一定質(zhì)量的理想氣體發(fā)生等壓膨脹，對外做功，根據(jù)蓋—呂薩克定律，等壓膨脹，溫度一定升高，內(nèi)能增大，一定吸收熱量，選項D錯誤；熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度，其大小可以反映物體內(nèi)分子運動的無序程度，選項E正確。
11．【答案】BDE
【解析】過程①氣體發(fā)生等容變化，溫度升高，根據(jù)＝C可知氣體壓強增大，故A錯誤；過程②氣體體積增大，氣體對外做正功，故B正確；過程④氣體發(fā)生等容變化，氣體對外不做功，溫度降低，內(nèi)能減小，根據(jù)ΔU＝Q＋W可知氣體對外放熱，故C錯誤；狀態(tài)c、d的溫度相同，氣體內(nèi)能相等，
22、故D正確；由＝C可得T＝V，在T－V圖象中，坐標(biāo)點與坐標(biāo)原點的連線的斜率k＝，如圖所示，所以狀態(tài)d的壓強比狀態(tài)b的壓強小，故E正確。
12．【答案】BCE
【解析】封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故分子熱運動的平均動能不變，但不是每個分子速率都不變，故A錯誤，B正確;氣體等溫膨脹，根據(jù)玻意耳定律pV＝C，可以知道氣壓不斷減小，故內(nèi)外壓力差變大，向左，故F逐漸變大，故C正確；封閉氣體等溫膨脹過程，溫度是分子熱運動平均動能的標(biāo)志，故分子熱運動的平均動能不變，氣體分子勢能不計，故內(nèi)能不變，故D錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，內(nèi)能不變，氣體膨脹，對外做功，即氣體對外界做
23、功，吸收熱量，故E正確。
二、(本題共5小題，共52分。把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)
13．【答案】 (1)C步驟中，要在水面上撒上痱子粉或細石膏粉 (2分) (2)實驗時，還需要：F.用注射器或滴管將事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，記下量筒內(nèi)增加一定體積時液滴的數(shù)目(2分) CFBAED (2分) ACD (2分)
14．【解析】(1)設(shè)初始時每瓶氣體的體積為V0，壓強為p0，使用后氣瓶中剩余氣體的壓強為p1。假設(shè)
24、體積為V0，壓強為p0的氣體壓強變?yōu)閜1時，其體積膨脹為V1，由玻意耳定律得：p0V0＝p0V1 (2分)
被壓入進爐腔的氣體在室溫和p1條件下的體積為：V?＝V1－V0 (2分)
設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強為p2，體積為V2，由玻意耳定律得：p2V2＝10p1V?
聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：p2＝3.2×107 Pa。(2分)
(2)設(shè)加熱前爐腔的溫度為T0，加熱后爐腔的溫度為T1，氣體壓強為p3，由查理定律得： (2分)
聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：p3＝1.6×108 Pa。(2分)
15．【解析】開始時活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過程，直至活塞開始運
25、動。設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T1，壓強為p1，根據(jù)查理定律有＝?、? (1分)
根據(jù)力的平衡條件有p1S＝p0S＋mg?、? (1分)
聯(lián)立①②式可得T1＝T0?、? (1分)
此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過程，直至活塞剛好到達b處，設(shè)此時汽缸中氣體的溫度為T2；活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。根據(jù)蓋—呂薩克定律有
＝?、? (1分)
式中V1＝SH?、? (1分)
V2＝S(H＋h)?、? (1分)
聯(lián)立③④⑤⑥式解得T2＝T0 ⑦ (2分)
從開始加熱到活塞到達b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為
W＝(p0S＋mg)h (2分)
16．【解析】
26、(i)設(shè)抽氣前氫氣的壓強為p10，根據(jù)力的平衡條件得
(p10–p)·2S＝(p0–p)·S ① (2分)
得p10＝(p0＋p) ② (1分)
(ii)設(shè)抽氣后氫氣的壓強和體積分別為p1和V1，氫氣的壓強和體積分別為p2和V2，根據(jù)力的平衡條件有
p2·S＝p1·2S ③ (1分)
由玻意耳定律得p1V1＝p10·2V0 ④ (1分)
p2V2＝p0·V0⑤ (1分)
由于兩活塞用剛性桿連接，故V1–2V0＝2(V0–V2) ⑥(2分)
聯(lián)立②③④⑤⑥式解得
⑦ (1分)
⑧ (1分)
17．【解析】(1)將活塞向左端
27、緩慢推動的過程中，管內(nèi)氣體溫度不變，初態(tài)p1＝1.0×105 Pa
V1＝l1S＝0.2×2.0×10－5 m3＝4×10－6 m3 (1分)
末態(tài)V2＝l2S＝0.05×2.0×10－5 m3＝1×10－6 m3 (1分)
由玻意耳定律可知p1V1＝p2V2 (1分)
p2＝＝4×105 Pa (2分)
以橡皮為研究對象，橡皮剛被推動時受到的靜摩擦即為最大靜摩擦力p2S＝p0S＋f (2分)
f＝p2S－p0S＝6 N (1分)
(2)以活塞為研究對象：p2S＝p0S＋F (2分)
F＝p2S－p0S＝6 N (1分)
(3)由第1問可知，p－V圖象為 (3分)
3
備考2020高考物理一輪復(fù)習(xí) 單元訓(xùn)練金卷 第十四單元 熱學(xué)A卷
