高中物理 高考真題集訓(xùn)練習(xí)（含解析）新人教版選修3-3

高考真題集訓(xùn)

1.（2018?北京高考）關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法正確的是（）

A.氣體擴(kuò)散的快慢與溫度無(wú)關(guān)

B.布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

C.分子間同時(shí)存在著引力和斥力

D.分子間的引力總是隨分子間距增大而增大

答案C

解析擴(kuò)散的快慢與溫度有關(guān)，溫度越高，擴(kuò)散越快，故A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)為懸浮在液

體中固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)，不是液體分子的熱運(yùn)動(dòng)，固體小顆粒運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性，是液體分子

運(yùn)動(dòng)的無(wú)規(guī)則性的間接反映，故B錯(cuò)誤；分子間斥力與引力是同時(shí)存在，而分子力是斥力與

引力的合力，分子間的引力和斥力都是隨分子間距增大而減??；當(dāng)分子間距小于平衡位置時(shí),

表現(xiàn)為斥力，即引力小于斥力，而分子間距大于平衡位置時(shí)，表現(xiàn)為引力，即斥力小于引力,

但總是同時(shí)存在的，故C正確，D錯(cuò)誤。

2.（2019?北京高考）下列說(shuō)法正確的是（）

A.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度

B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和

C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)

D.氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低，分子的平均動(dòng)能可能不變

答案A

解析溫度是分子平均動(dòng)能的量度（標(biāo)志），分子平均動(dòng)能越大，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，A正

確；內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，B錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)不僅與氣體分子

的平均動(dòng)能有關(guān)，還與氣體分子的密集程度有關(guān)，C錯(cuò)誤；溫度降低，則分子的平均動(dòng)能變小,

D錯(cuò)誤。

3.（2017?北京高考）以下關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法正確的是（）

A.水流速度越大，水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

B.水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運(yùn)動(dòng)停止

C.水的溫度越高,水分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈

D.水的溫度升高，每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速率都會(huì)增大

答案C

解析分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度由溫度決定，溫度越高，熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，馬物體的機(jī)械運(yùn)

動(dòng)無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤，C正確。水凝結(jié)成冰后，溫度降低，水分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度減小，但不會(huì)

停止，B錯(cuò)誤。水的溫度升高，水分子運(yùn)動(dòng)的平均速率增大，但并不是每一個(gè)水分子的運(yùn)動(dòng)速

率都增大，D錯(cuò)誤。

4.（2019?全國(guó)卷1）（1）某容器中的空氣被光滑活塞封住，容器和活塞絕熱性能良好，

空氣可視為理想氣體,初始時(shí)容器中空氣的溫度與外界相同，壓強(qiáng)大于外界。現(xiàn)使活塞緩慢

移動(dòng)，直至容器中的空氣壓強(qiáng)與外界相同。此時(shí)，容器中空氣的溫度（填“高于”“低

于”或“等于”）外界溫度，容器中空氣的密度（填“大于”“小于”或“等于"）外

界空氣的密度。

（2）熱等靜壓設(shè)備廣泛應(yīng)用于材料加工中。該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮

機(jī)壓入到一個(gè)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(duì)放入爐腔中的材料

加工處理，改善其性能。一臺(tái)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

爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶敘氣壓入到爐腔中。已知每瓶飆氣的容積為

3.2X10-2m3,使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5X10,Pa,使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0X1()6pa；

室溫溫度為27?C。筑氣可視為理想氣體。

(i)求壓入氧氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)：

(ii)將壓入氨氣后的爐腔加熱到1227℃,求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)。

答案(D低于大于

(2)(i)3.2X107Pa(ii)1.6X108Pa

解析(1)活塞光滑，容器絕熱，容器內(nèi)空氣體積增大，對(duì)外做功，由△入『+0知，氣

體內(nèi)能減少，溫度降低。

氣體的壓強(qiáng)與溫度和單位體積內(nèi)的分子數(shù)有關(guān)，由于容器內(nèi)空氣的溫度低于外界溫度，

但壓強(qiáng)相同，則容器中空氣的密度大于外界空氣的密度。

(2)(i)設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為％,壓強(qiáng)為R；使用后瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為0。假

設(shè)休積為以壓強(qiáng)為R的氣體壓強(qiáng)變?yōu)榭跁r(shí)，其體積膨脹為心由玻意耳定律有

Po%="匕①

每瓶被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和壓強(qiáng)為口條件下的體積為

心=/一%②

設(shè)10瓶氣體壓入爐腔后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為.，體積為心由玻意耳定律有

.%=100匕'③

聯(lián)立①②③式并代入題給數(shù)據(jù)得

0=3.2X107Pa?

(ii)設(shè)加熱前爐腔的溫度為兀加熱后爐腔溫度為九氣體壓強(qiáng)為0。由查理定律有

聯(lián)立④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得夕=1.6X10'Pa。

5.(2019?全國(guó)卷U)(l)如。1/圖所示，1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的

三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是方、“、用可、做、兒分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子

在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則物"，7；13,

M臨(填“大于”“小于”或“等于”)

P

2Pl...........t1

0

匕2匕V

(2)如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個(gè)汽缸連通而成，容器平放在水平地面

上，汽缸內(nèi)壁光滑。整個(gè)容器被通過(guò)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?dú)?。平衡時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體積分別為R和給氫氣的體積為2%,空氣的壓強(qiáng)為q。

現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過(guò)程中氫氣和氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，活塞沒有到達(dá)兩

汽缸的連接處，求

(i)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；

(ii)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積。

答案⑴大于等于大于(2)(舊3+〃)

/..J,14(R+0)%

解析⑴根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有,可知Q四,僅加九

/112h

=73；

對(duì)于狀態(tài)1、2,由于力>￡,所以狀態(tài)1時(shí)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大，熱運(yùn)動(dòng)的平均

速率大，體積相等，分子數(shù)密度相等，故分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積容器壁的平均碰撞次

數(shù)多，即此>物對(duì)于狀態(tài)2、3,由于京&,所以狀態(tài)2時(shí)分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率小，每個(gè)分

子單位時(shí)間內(nèi)對(duì)器壁的平均撞擊力小，而壓強(qiáng)等于單位時(shí)間撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)W

與單位時(shí)間每個(gè)分子對(duì)器壁的平均撞擊力的乘積，即夕=”?￥,而=加，~2<~F3t則

用>椒

(2)(i)設(shè)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)為⑶)，根據(jù)力的平衡條件得

Pio-25+p?S=p?2S+p),XD

得。0=](。+。)②

(ii)設(shè)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積分別為R和九氮?dú)獾膲簭?qiáng)和體現(xiàn)分別為.和總根據(jù)

力的平衡條件有

p>>S=p\?2^3)

由玻意耳定律得

0%=Pio?2%④

Pi七=外區(qū)⑤

由于兩活塞用剛性桿連接，故

匕-2M=2(%一%)⑥

聯(lián)立②③④⑤⑥式解得

4(網(wǎng)+0)稱

匕=2R+夕°

6.(2019?全國(guó)卷HI)(1)用油膜法估算分子大小的實(shí)驗(yàn)中，首先需將純油酸稀釋成一定濃

度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是。實(shí)驗(yàn)中為了測(cè)量出一滴

已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以。

為得到油酸分子的直徑，還需測(cè)量的物理量是。

on加±2.0cm

2.()cm__f

(2)如圖，一粗細(xì)均勻的細(xì)管開口向上豎直放置，管內(nèi)有一段高度為2.0cm的水銀柱，

水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0cm.若將細(xì)管倒置，

水銀柱下表面恰好位于管口處，且無(wú)水銀滴落，管內(nèi)氣體溫度與環(huán)境溫度相同。已知大氣壓

強(qiáng)為76cmllg,環(huán)境溫度為296兒

(i)求細(xì)管的長(zhǎng)度；

(ii)若在倒置前，緩慢加熱管內(nèi)被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為

止，求此時(shí)密封氣體的溫度。

答案(1)使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一

滴地滴入小量筒中，測(cè)出1位油酸酒精溶液的滴數(shù)，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子

層油膜的面積

(2)(i)41cm(ii)312K

解析(1)用油膜法估測(cè)分子直徑時(shí)，需使油酸在水面上形成單分子層油膜，為使油酸盡

可能地散開，將油酸用酒精稀釋。要測(cè)出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，需

要測(cè)量一滴油酸酒精溶液的體積，可用累積法，即測(cè)量出1成油酸酒精溶液的滴數(shù)。根據(jù)V

=Sd,要求得油酸分子的直徑d,則需要測(cè)出單分子層油膜的面積，以及一滴油酸酒精溶液中

純油酸的體積。

(2)(i)設(shè)細(xì)管的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面的面積為S,水銀柱高度為h；初始時(shí)，設(shè)水銀柱上表

面到管口的距離為瓦，被密封氣體的體積為V,壓強(qiáng)為p；細(xì)管倒置時(shí)，被密封氣體的體積為

V,,壓強(qiáng)為白。由玻意耳定律有

pV=pM①

由力的平衡條件有

pS=poS+PghS②

PiS+pghS=p°S③

式中，P、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，P。為大氣壓強(qiáng)。由題意有

V=S（L-h-h）?

V尸S（L—h）⑤

由①?③④⑤式和題給數(shù)據(jù)得

L=41c您

（ii）設(shè)氣體被加熱前后的溫度分別為T。和T,由蓋一呂薩克定律有

由④?⑥⑦式和題給數(shù)據(jù)得T=312兒

7.（2019?江蘇高考）（1）（多選）在沒有外界影響的情況下，密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置

足夠長(zhǎng)時(shí)間后，該氣體O

A.分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來(lái)

B.每個(gè)分子的速度大小均相等

C.分子的平均動(dòng)能保持不變

D.分子的密集程度保持不變

圖1

（2）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的。在小水滴表面層中，水分子之間的

相互作用總體上表現(xiàn)為（選填“引力”或“斥力”）。分子勢(shì)能E,,和分子間距離r的

關(guān)系圖象如圖1所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子E。的是圖中________（選填

“A”“B”或"C”）的位置。

圖2

(3)如圖2所示，一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷A-B的等壓過(guò)程，B-C的絕熱過(guò)程(氣體與外界

無(wú)熱量交換)，其中BfC過(guò)程中內(nèi)能減少900/求A-B-C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功。

答案⑴5⑵引力C(3)1500J

解析(1)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，力錯(cuò)誤；氣體分子之間的碰撞是彈性碰撞，氣

體分子在頻繁的碰撞中速度變化，每個(gè)分子的速度不斷變化，速度大小并不都相等，4錯(cuò)誤；

理想氣體靜置足夠長(zhǎng)的時(shí)間后達(dá)到熱平衡，氣體的溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，C正確；

氣體體積不變，則分子的密集程度保持不變，〃正確。

(2)水滴呈球形，使水滴表面層具有收縮的趨勢(shì)，因此水滴表面層中，水分子之間的作用

力總體上表現(xiàn)為引力；水分子之間，引力和斥力相等時(shí)，分子間距離r=n,分子勢(shì)能最??；

當(dāng)分子間表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離r>ro,因此，能總體上反映小水滴表面層中水分子E〃的

是圖1中C的位置。

(3)A-B過(guò)程，外界對(duì)氣體做的功%=-p(VB-VA)

BfC過(guò)程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，外界對(duì)氣體做的功W2=』U

則A-B-C過(guò)程中氣體對(duì)外界做的總功

W=-(WJ4-W2)

代入數(shù)據(jù)得W=15007o

8.(2018?全國(guó)卷I)(1)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷過(guò)程①、

②、③、④到達(dá)狀態(tài)e。對(duì)此氣體，下列說(shuō)法正確的是_______。

A.過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸減小

B.過(guò)程②中氣體對(duì)外界做正功

C.過(guò)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(qiáng)比狀態(tài)b的壓強(qiáng)小

(2)如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下

兩部分，汽缸上部通過(guò)細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門兒開始時(shí)，4關(guān)閉,

汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為囚。現(xiàn)將4打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入

的液體體積為:時(shí)，將《關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體枳減小了不計(jì)活塞的質(zhì)量和體

積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。

答案(DBDE(2)野

解析(1)由理想氣體狀態(tài)方程呼=呼可知，過(guò)程①中氣體體積不變溫度升高即TAT”，

lalb

則Pb>p“，即過(guò)程①中氣體的壓強(qiáng)逐漸增大，A錯(cuò)誤；由于過(guò)程②中氣體體積增大，所以過(guò)程

②中氣體對(duì)外界做功，4正確；過(guò)程④中氣體體積不變，對(duì)外做功為零，溫度降低，內(nèi)能減小,

根據(jù)熱力學(xué)第定律，過(guò)程④中氣體放出熱量，。錯(cuò)誤；由于狀態(tài)c、d的溫度相等，根據(jù)理

想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知狀態(tài)c、d的內(nèi)能相等，〃正確；由理想氣體狀態(tài)方程,=C

可得P=R即T?V圖中的點(diǎn)與原點(diǎn)0的連線的斜率正比于該點(diǎn)的壓強(qiáng)，故狀態(tài)d的壓強(qiáng)比狀

態(tài)b的壓強(qiáng)小，E正確。

(2)設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為片,壓強(qiáng)為pi；下方氣體的體積為V2,壓

強(qiáng)為P2。在活塞下移的過(guò)程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得

V

Po-=P1V1?

V

P?5=P2v2②

由已知條件得

設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m,由力的平衡條件得

p2S=piS4-mg@

聯(lián)立以上各式得

15pos

ni-。

2or6g

9.(2018?全國(guó)卷H)(1)(多選)對(duì)于實(shí)際的氣體，下列說(shuō)法正確的是—

A.氣體的內(nèi)能包括氣體分子的重力勢(shì)能

B.氣體的內(nèi)能包括分子之間相互作用的勢(shì)能

C.氣體的內(nèi)能包括氣體整體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

D.氣體體積變化時(shí)，其內(nèi)能可能不變

E.氣體的內(nèi)能包括氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能

(2)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(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量

為明面積為S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之間的摩擦。開始時(shí)活塞處于

靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為的，溫度均為Too現(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直

至活塞剛好到達(dá)b處。求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加

速度大小為go

答案(DBDE

⑵(局(1+飄(poS+mg)h

解析(1)氣體的內(nèi)能等于所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子之間勢(shì)能的總和，故力、C錯(cuò)誤,

B、￡正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律4U=W+Q知道，改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞，所以體

積發(fā)生變化對(duì)外做功W時(shí)，如果同時(shí)吸熱使、=卬，則內(nèi)能不變，故〃王確。

(2)開始時(shí)活塞位于a處，加熱后，汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程，直至活塞開始運(yùn)動(dòng)。

設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為「，壓強(qiáng)為必，根據(jù)查理定律有,=*)

lo11

根據(jù)力的平衡條件有p)S=poS4-mg(2)

聯(lián)立①②式可得「二0十昌卜③

此后，汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程，直至活塞剛好到達(dá)b處，設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度

為丁2；活塞位于a處和b處時(shí)氣體的體積分別為％和V2。根據(jù)蓋一呂薩克定律有

*翔

式中V尸SH⑤

Vz=S(H+h)⑥

聯(lián)立③④⑤⑥式解得丁2=(1+：)(1+需〉。⑦

從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過(guò)程中，汽缸中的氣體對(duì)外做的功為W=(poS+mg)ho

10.(2018?全國(guó)卷III)(1)(多選)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b,其過(guò)

程如P-V圖中從a到b的直線所示。在此過(guò)程中o

A.氣體溫度一直降低

B.氣體內(nèi)能一直增加

C.氣體一直對(duì)外做功

D.氣體一直從外界吸熱

E.氣體吸收的熱量一直全部用于對(duì)外做功

(2)在兩端封閉、粗細(xì)均勻的〃形細(xì)玻璃管內(nèi)有段水銀柱，水銀柱的兩端各封閉有一段

空氣。當(dāng)〃形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊空氣柱的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)=18.0朋和12=12.Oc/zz,

左邊氣體的壓強(qiáng)為12.0cmHg?，F(xiàn)將〃形管緩慢平放在水平桌面上，沒有氣體從管的一邊通過(guò)

水銀逸入另一邊。求〃形管平放時(shí)兩邊空氣柱的長(zhǎng)度。在整個(gè)過(guò)程中，氣體溫度不變。

答案(DBCD(2)22.5cm7.5cm

解析（1）一定質(zhì)量的理想氣體從a到b的過(guò)程，由理想氣體狀態(tài)方程限=展可知，

Tb>Ta,即氣體的溫度一直升高，/錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，可知?dú)怏w的內(nèi)能

一直增加，6正確；由于從a到b的過(guò)程中氣體的體積增大，所以氣體一直對(duì)外做功，「正確;

根據(jù)熱力學(xué)第一定律，從a到b的過(guò)程中，氣體一直從外界吸熱，〃正確；氣體吸收的熱量一

部分增加內(nèi)能，一部分對(duì)外做功，后錯(cuò)誤。

（2）設(shè)〃形管兩端豎直朝上時(shí)，左、右兩邊氣體的壓強(qiáng)分別為m和P2?！ㄐ喂芩椒胖脮r(shí)，

兩邊氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為P，此時(shí)原左、右兩邊氣體長(zhǎng)度分別變?yōu)楹筒?。由力的平衡條

件有

Pi=p?+Pg（li—D?

式中P為水銀密度，g為重力加速度大小。

由玻意耳定律有

p』i=plj②

P212=pl2'③

,

1/-l.=l2-l2④

由①②③④式和題給條件得

1/=22.5cm\k'=7.5。歷。

11.（2018?江蘇高考）（1）如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在

水中。紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度。當(dāng)空氣溫度不變，

若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則__。

A.空氣的相對(duì)濕度減小

B.空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)增大

C.空氣中水的飽和汽壓減小

D.空氣中水的飽和汽壓增大

（2）一定量的氧氣貯存在密封容器中，在「和丁2溫度下其分子速率分布的情況見下表。則

T._______（選填“大于”“小于”或“等于"）丁2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后

容器內(nèi)溫度均為“，則在泄漏后的容器中，速率處于400?500勿/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分

子數(shù)的百分比（選填“大于”“小于”或“等于"）18.6機(jī)

各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)

速率區(qū)間的百分比/%

（m?s-1）

溫度T,溫度72

100以下0.71.4

100~2005.48.1

200—30011.917.0

300~40017.421.4

400~50018.620.4

500—60016.715.1

600~70012.99.2

700—8007.94.5

800~9004.62.0

900以上3.90.9

（3）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體在狀態(tài)A時(shí)壓強(qiáng)為2.0X105Pa,經(jīng)歷A-*B->C-*A

的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程中對(duì)外界放出61.4J熱量。求該氣體在A-B過(guò)程中對(duì)外界所做的功。

答案（1）［（2）大于等于（3）138.6/

解析（1）溫度計(jì)示數(shù)減小說(shuō)明蒸發(fā)加快，空氣中水蒸汽的壓強(qiáng)減小，4錯(cuò)誤；因空氣的

飽和汽壓只與溫度有關(guān)，空氣溫度不變，所以飽和汽壓不變，C,D錯(cuò)誤；根據(jù)相對(duì)濕度的定

義，空氣的相對(duì)濕度減小，力正確,

(2)分子速率分布與溫度有關(guān)，溫度升高，分子的平均速率增大，速率大的分子數(shù)所占比

例增加，速率小的分子數(shù)所占比例減小，所以r大于丁2；泄漏前后容器內(nèi)溫度不變，則在泄

漏后的容器中，速率處于400-500m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比不變，仍為

18.6%o

(3)整個(gè)過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功W=W,u,+Wc,

且WCA=PA(VC-VA),

由熱力學(xué)第一定律4U=Q+W,以及4U=0,

得%=-(Q+Wc),

代入數(shù)據(jù)得%=一138.6/即氣體對(duì)外界做的功為138.6/

12.(2017?全國(guó)卷I)(1)(多選)氧氣分子在0C和100℃溫度下單位速率間隔的分子

數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是

A.圖中兩條曲線下面積相等

B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形

C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100°C時(shí)的情形

D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氯氣分子數(shù)目

瓦與0C時(shí)相比，100℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在。?400m/s區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子

數(shù)的百分比較大

(2)如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管(容積可忽略)連通：閥門是位于細(xì)管的中

部，A、B的頂部各有一閥門&、稱B中有一可自由滑動(dòng)的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始

時(shí)，三個(gè)閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉友、左，通過(guò)片給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)

達(dá)到大氣壓m的3倍后關(guān)閉小。已知室溫為27°C,汽缸導(dǎo)熱。

(i)打開的，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；

(ii)接著打開求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；

(血)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃,求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。

V_

答案(1)4%(2)(i)-2s5)上升直到B的頂部(iii)1.6p。

解析(1)面積表示總的氧氣分子數(shù)，二者相等，力正確。溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，

溫度越高，分子的平均動(dòng)能越大，虛線為氧氣分子在0℃時(shí)的情形，分子平均動(dòng)能較小，B

正確。實(shí)線為氧氣分子在100C時(shí)的情形，。正確。曲線給出的是分子數(shù)占總分子數(shù)的百分

比，〃錯(cuò)誤。速率出現(xiàn)在。?4004s區(qū)間內(nèi)，100C時(shí)氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較小，

￡錯(cuò)誤。

(2)3)設(shè)打開房后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為pi,體積為V。

依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過(guò)程。由玻意耳定律得

PoV=piVi?

(3po)V=p](2V—V)②

聯(lián)立①②式得

Pi=2poo④

(ii)打開左后，由④式知，活塞必定上升。設(shè)在活塞下方氣體與A中氣體的體積之和為

V2WW2V)時(shí)，活塞下氣體壓強(qiáng)為P2。

由玻意耳定律得(3p0)V=p2V2⑤

由⑤式得P2=表⑥

3

由⑥式知，打開瓶后活塞上升直到B的頂部為止；此時(shí)P2為P2'=尹0。

(iii)設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為P3,氣體溫度從「=3004升高到T2=3204的等容

過(guò)程中，由查理定律得

A割

將有關(guān)數(shù)據(jù)代入⑦式得P3=L6po.⑧

13.(2017?全國(guó)卷H)(1)(多選)如圖，用隔板將一絕熱汽缸分成兩部分，隔板左側(cè)充有

理想氣體，隔板右側(cè)與絕熱活塞之間是真空?，F(xiàn)將隔板抽開，氣體會(huì)自發(fā)擴(kuò)散至整個(gè)汽缸。

待氣體達(dá)到穩(wěn)定后，緩慢推壓活塞，將氣體壓回到原來(lái)的體積。假設(shè)整個(gè)系統(tǒng)不漏氣。下列

說(shuō)法正確的是________O

隔板

理想真空

氣體

A.氣體自發(fā)擴(kuò)散前后內(nèi)能相同

13.氣體在被壓縮的過(guò)程中內(nèi)能增大

C.在自發(fā)擴(kuò)散過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D.氣體在被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功

E.氣體在被壓縮的過(guò)程中，氣體分子的平均動(dòng)能不變

(2)一熱氣球體積為V,內(nèi)部充有溫度為，的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為工。已知空

氣在1個(gè)大氣壓、溫度為T。時(shí)的密度為Po,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力

加速度大小為go

(i)求該熱氣球所受浮力的大小；

(ii)求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；

(迨)設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為肌，求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。

答案[1}ABD(2)(i)VgpJ(ii)VgPo^

lbla

(iii)VpIBo

解析(1)氣體向真空膨脹時(shí)不受阻礙，氣體不對(duì)外做功，由于汽缸是絕熱的，沒有熱交

換，所以氣體擴(kuò)散后內(nèi)能不變，選項(xiàng)A正確。氣體被壓縮的過(guò)程中，外界對(duì)氣體做功，且沒

有熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能增大，選項(xiàng)反。正確。氣體在真空中自發(fā)擴(kuò)散

的過(guò)程中氣體不對(duì)外做功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。氣體在壓縮過(guò)程中，內(nèi)能增大，由于一定質(zhì)量的理

想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定，溫度越高，內(nèi)能越大，氣體分子的平均動(dòng)能越大，選項(xiàng)￡錯(cuò)

誤。

(2)(i)設(shè)1個(gè)大氣壓下質(zhì)量為m的空氣在溫度為To時(shí)的體積為％,密度為P0=^?

在溫度為T時(shí)的體積為％,密度為

P⑴=^@

由蓋一呂薩克定律得?=[③

lo1

聯(lián)立①②③式得p(T)=p

氣球所受的浮力為F=p(Tb)gV⑤

聯(lián)立④⑤式得F=Vgp0%。?

(ii)氣球內(nèi)熱空氣所受的重力為G=P(TjVg?

聯(lián)立④⑦式得G=VgPo%。⑧

(iii)設(shè)該氣球還能托起的最大質(zhì)量為m,由力的平衡條件得mg=F-G-mog?

聯(lián)立⑥⑧⑨式得m=Vp肅?~—")一mo。⑩

14.(2017?全國(guó)卷111)(1)(多選)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過(guò)等容過(guò)

程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程be到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a。下列說(shuō)法

正確的是—

A.在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加

B.在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功

C.在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功

D.在過(guò)程be中氣體從外界吸收熱量

E.在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量

(2)一種測(cè)量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖&所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻

璃細(xì)管％和的。左長(zhǎng)為1,頂端封閉，友上端與待測(cè)氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀

的容器R連通。開始測(cè)量時(shí)，M與品相通；逐漸提升R,直到左中水銀面與Ai頂端等高，此時(shí)

水銀已進(jìn)入片，且小中水銀面比頂端低h,如圖力所示。設(shè)測(cè)量過(guò)程中溫度、與左相通的待

測(cè)氣體的壓強(qiáng)均保持不變。已知小和左的內(nèi)徑均為d,M的容積為V。，水銀的密度為P,重

力加速度大小為g。求：

與待測(cè)氣體連通

與待測(cè)氣體連通

橡皮軟管

橡皮軟管

圖a圖b

(i)待測(cè)氣體的壓強(qiáng)；

(ii)該儀器能夠測(cè)量的最大壓強(qiáng)。

答案⑴力勿

p"gh2d

⑵（i）

4V0+萬(wàn)d、l-h）

解析（Dab過(guò)程是等容變化,ab過(guò)程壓強(qiáng)增大，溫度升高，氣體內(nèi)能增大，選項(xiàng)/正