專輯34熱力學定律-2020年全國大市名校高三期末一模物理考試試題全解全析匯編(第12期)(解析

1、第12期）2020年全國大市名校高三期末一模物理試題全解全析匯編謬定律1、（ 2020 重慶市康德高三上學期期中聯(lián)考）如圖所示為一定質量的理想氣體狀態(tài)變化的p-V圖像，理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷a-b、b-c,1a三個過程回到原狀態(tài) a,下列說法正確的是 A. a- b是等溫過程B. a-b過程中，氣體的溫度先升高后降低C. b-c是氣體放熱過程D. c一 a過程中氣體分子平均動能減小E. a-b-c a整個過程氣體一定吸熱【答案】BCEAB.在p-V圖像中，等溫過程對應圖線應是雙曲線；同一氣體，雙曲線離原點越遠溫度越高，所以a- b不是等溫過程，氣體的溫度先增大后減小，故A項錯誤，B項正確；

2、C. b-c過程，氣體體積減小，外界對氣體做功；氣體溫度降低減小，內(nèi)能減??；由熱力學第一定律可知，氣體對外界放熱；選項 C正確；D. c-a過程，氣體發(fā)生等容升壓，溫度增大，氣體分子平均動能增大，選項 D錯誤；E. a-b-c-a整個過程，氣體對外做功，內(nèi)能不變，由熱力學第一定律可知， 氣體一定吸熱，選頃E正確。.2、（2020 四川省綿陽市高三上學期第二次診斷）關于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是A.氣體吸熱后溫度一定升高B.對氣體做功可以改變其內(nèi)能C.理想氣體等壓壓縮過程一定放熱D.理想氣體絕熱膨脹過程內(nèi)能一定減少E.在自發(fā)過程中，分子一定從高溫區(qū)域擴散到低溫區(qū)域【答案】BCD【解析】A.根據(jù)熱力

3、學第一定律，氣體吸熱后如果對外做功，則溫度不一定升高，故A錯誤；B.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，故 B正確；C .根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程-pV C,氣體等壓壓縮過，壓強不變，體積減小，溫度一定降低，內(nèi)能也減小，即Uv。；再根據(jù)熱力學第一定律：W+Q = AU,體積減小，外界氣體做功，W> 0,則Qv0,所以理想氣體等壓壓縮過程一定放熱，故 C正確；D.理想氣體絕熱膨脹過程，Q=0, Wv 0,根據(jù)熱力學第一定律：W+Q=Q 可知，aUvO,所以理想氣體絕熱膨脹過程內(nèi)能一定減少，故D正確；E.擴散現(xiàn)象是分子的無規(guī)則熱運動，分子可以從高溫區(qū)域擴散到低溫區(qū)域，也可以從低溫區(qū)域擴散到高溫區(qū)域

4、，故E錯誤。故選BCD。3、（2020 廣東省惠來縣葵潭中學高三上學期第二次月考）一定質量的理想氣體被活塞封閉在可導熱的豎直氣缸內(nèi)，活塞可沿氣缸無摩擦地上下滑動.開始時活塞靜止，取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上，在倒沙子的過程中， 缸內(nèi)氣體內(nèi)能 （填 增大"、減小“或不變”），氣體對活塞 （填 做正功”、 做負功”或不做功”），氣體 （填 吸熱”或放熱”）.【答案】（1）.不變 （2）.做負功（3）.放熱一定質量的理想氣體被活塞封閉在可導熱的豎直氣缸內(nèi)，緩慢倒入沙子過程中，活塞下移，氣體對活塞做 負功，由于氣缸導熱，所以氣體對外放出熱量，內(nèi)能不變.故答案為不變； 做負功；放熱.4

5、、( 2020 廣東省惠來縣葵潭中學高三上學期第二次月考)如圖所示，水平放置的導熱氣缸 A和B底面積相同，長度分別為 2L和L,兩氣缸通過長度為 L的絕熱管道連接；厚度不計的絕熱活塞 a、b可以無摩擦地 移動，a的橫截面積為b的兩倍.開始時 A、B內(nèi)都封閉有壓強為 po、溫度為T0的空氣，活塞a在氣缸A最 左端，活塞b在管道最左端.現(xiàn)向右緩慢推動活塞 a,當活塞b恰好到管道最右端時，停止推動活塞 a并將 其固定，接著緩慢加熱氣缸 B中的空氣直到活塞 b回到初始位置，求(i)活塞a向右移動的距離；(ii)活塞b回到初始位置時氣缸 B中空氣的溫度.712【答案】(i) x -L (ii) T T0

6、 65【解析】(i)設絕熱活塞b到達管道口右邊且右端面與管口齊平時，A氣缸中的活塞a向右移動x,此時A、B中氣體壓強為P,則：,1 1對 A 氣體：p0 2LS p 2L xS - LS 2,一 一 1 一 一對 B 氣體：po LS -LSpLS237聯(lián)立解得：p - p0, x - L26（ii）設氣缸B的溫度為T、壓度為p時，絕熱活塞b回到初始位置,對氣體B：pLS tTc 1 C p LS LS 2T一一.一 1 一一對氣體 A： p 2L x S LS p 2L x S 2112聯(lián)立解得：T T055、（ 2020 廣東省深圳市高三上學期一模）如圖所示，圓筒形容器 A、B用細而短的管

7、連接，活塞 F與容器A的內(nèi)表面緊密接觸，且不計摩擦。初始K關閉，A中有溫度為To的理想氣體，B內(nèi)為真空，整個系統(tǒng)對外絕熱?，F(xiàn)向右緩慢推動活塞F,直到A中氣體的體積與B的容積相等時，氣體的溫度變?yōu)門i,則此過程中氣體內(nèi)能將 （填“變大”、“不變”、“變小”）。然后固定活塞不動，將 K打開，使A中的氣體緩慢向B擴散，平衡后氣體的溫度變?yōu)?T2,那么T2 Ti （填“ >”、"="、“ <”）。A【答案】變大【解析】1 .因A中氣體的體積減小，外界對氣體做功，W>0；而氣體與外界絕熱，則 Q=0,根據(jù) U W Q可知？U>0,即氣體內(nèi)能變大；2 .然后固定

8、活塞不動，將 K打開，使A中的氣體緩慢向B擴散，因為B為真空，可知氣體不對外做功,氣體與外界絕熱，可知平衡后氣體的內(nèi)能不變，溫度不變，即Ti=T2o6、（2020 四川省綿陽市高三上學期第二次診斷）如圖，長L 200cm,粗細均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時，L0 100cm的空氣被水銀柱封住，水銀柱長 h 50cm。將玻璃管緩慢地轉到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有h0 25cm的水銀柱進入玻璃管。設整個過程中溫度始終保持不變，大氣壓強Po 75cmHg。求插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強?！敬鸢浮?2.0cmHg【解析】 設玻璃管截面積為 s,水平放置時，氣體壓強為Pi,體積為V

9、i,假設當轉到豎直放置時，水銀恰好未流出, 氣體壓強為P2,體積為V2,則Pi=Po=75cmHg ,Vi=Los,P2= ?,V2= (L-h) s,由玻意耳定律：PiV產(chǎn)P2V2代入數(shù)據(jù)解得：P2=50cmHg ,由于F2gh 1OOcmHg>Po ,所以水銀必有流出。設剩余水銀柱長度為 x,氣體的壓強P3,體積V3,則P3= (Po-x) cmHg ,V3= (L-x) s,由玻意耳定律：PiVi = P3V3代入數(shù)據(jù)解得:x= 30.7crm插入水銀柱后，設氣體壓強為P4,體積V4= （L-x-ho） s由玻意耳定律：PlVl = P4V4代入數(shù)據(jù)解得：P4= 52.0cmHg7

10、、（2020 河北省衡水中學高三上學期一模）如圖，內(nèi)壁光滑的圓桶形導熱容器A內(nèi)裝有足夠深的水銀，水銀與活塞間封閉有定質量的理想氣體，將一長為h 45cm、上端封閉的導熱細玻璃管B通過長為h 45cm的細桿固定在活塞下方， A的橫截面積遠大于 B的橫截面積。開始時細玻璃管 B的開口端剛好未觸及水銀，封閉氣體的壓強相當于高度Ho 80cm水銀柱產(chǎn)生的壓強?，F(xiàn)給活塞施加向下的外力，使活塞緩慢向下移動45cm。求最終細玻璃管 B內(nèi)氣柱的長度（環(huán)境溫度保持不變）?！敬鸢浮?0cm【解析】設A的橫截面積為Si , B的橫截面積為 & ,最終A內(nèi)氣體的壓強相當于高度 H水銀柱產(chǎn)生的壓強，B內(nèi)氣柱的長

11、度為X , A內(nèi)氣體初狀態(tài)時的體積2h§末狀態(tài)時的體積hS1對A內(nèi)氣體，根據(jù)玻意耳定律pH 0 VA1pH VA2B內(nèi)氣體初狀態(tài)時的體積Vbi hS2末狀態(tài)時的體積xS2末狀態(tài)時的壓強pB2PhPi對B內(nèi)氣體，根據(jù)玻意耳定律Ph o VbiPb2 Vb2聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)，解得x 20cm8、(2020 廣東省深圳市高三上學期一模) 如圖甲所示，A端封閉、B端開口、內(nèi)徑均勻的玻璃管長 L 100cm,其中有一段長h 15cm的水銀柱把一部分空氣封閉在玻璃管中。當玻璃管水平放置時，封閉氣柱A長La 40cm。現(xiàn)把玻璃管緩慢旋轉至豎直，如圖乙所示，再把開口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長Li 30cm為止，這時系統(tǒng)處于靜止平衡。已知大氣壓強P0 75cmHg ,整個過程溫度不變，試求：(1)玻璃管旋轉至豎直位置時，A端空氣柱的長度;d (結果保留兩位有效數(shù)字)(2)如圖丙所示，最后槽內(nèi)水銀進入玻璃管內(nèi)的水銀柱的長度【答案】(1)50cm； (2)32cm【解析】(1)玻管旋轉至豎直：A中氣體的壓強變?yōu)镻ai p0 ph 60cmHg 對A部分氣體，由玻意耳定律p0LA SpA1LA1s 得到A端氣柱長LA1 50cm (