高中物理高考 押课标卷物理第33题（原卷版）-备战2020年高考物理临考题号押题

押课标卷理综第33题

（2019·新课标全国Ⅱ卷）（10分）如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气。平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：

（1）抽气前氢气的压强；

（2）抽气后氢气的压强和体积。

如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm2，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，大气压强为1.0×105 Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。（g取10 m/s2，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字）

（1）将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度；

（2）汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度。

1．分子动理论和内能

2．两种微观模型

(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝π3＝πd3，d为分子的直径．

(2)立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子间的距离．

3．固体、液体和气体

4．热力学第一定律公式ΔU＝Q＋W符号的规定

5.热力学第二定律的两种表述

(1)不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．

(2)不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化．

1．下列说法正确的是___________

A．分子间距离减小时分子势能一定减小

B．即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止

C．将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体

D．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变

2．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e．对此气体，下列说法正确的是（　　）

A．过程①中气体的压强逐渐减小

B．过程②中气体对外界做正功

C．过程④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

3．下列说法正确的是（　　）

A．食盐晶体中的钠离子氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

B．液晶既有液体的流动性，又有晶体的各向异性

C．功可以全部转化为热量，但热量不能全部转化为功

D．水黾能停在水面上，是因为液体表面张力的作用

E. 外界对物体做功时，物体的内能一定增加

4．如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原 的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________

A．气体自发扩散前后内能相同

B．气体在被压缩的过程中内能增大

C．在自发扩散过程中，气体对外界做功

D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功

E. 气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变

5．下列说法中正确的是         ．

A．给车胎打气，越压越吃力，是由于分子间存在斥力

B．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现

C．悬浮在水中花粉颗粒的布朗运动反映了花粉中分子做无规则的热运动

D．干湿泡温度计的示数差越大，表示空气中水蒸气离饱和状态越远

E.液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性

6．下列说法正确的是（ ）

A．在完全失重的情况下，气体的压强为零

B．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力

C．当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小

D．水中气泡上浮过程中，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小

E.不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

7．下列关于固体、液体和气体的说法正确的是　　

A．固体中的分子是静止的，液体、气体中的分子是运动的

B．液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力

C．固体、液体和气体中都会有扩散现象发生

D．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

E.某些固体在熔化过程中，虽然吸收热量但温度却保持不变

8．关于热力学定律，下列说法正确的是（  ）

A．气体吸热后温度一定升高

B．对气体做功可以改变其内能

C．理想气体等压膨胀过程一定放热

D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡

9．下列说法正确的是__________

A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体

B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质

C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体

D．在合适的条件下，某些晶体可以转化为非晶体，某些非晶体也可以转化为晶体

E.在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变

10．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程．该循环过程中，下列说法正确的是__________．

A．A→B过程中，气体对外界做功，吸热

B．B→C过程中，气体分子的平均动能增加

C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少

D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化

E.该循环过程中，气体吸热

11．一定量的理想气体从状态M可以经历过程1或者过程2到达状态N，其p–V图象如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化，对于这两个过程，下列说法正确的是（ ）

A．气体经历过程1，其温度降低

B．气体经历过程1，其内能减小

C．气体在过程2中一直对外放热

D．气体在过程2中一直对外做功

E.气体经历过程1的内能改变量与经历过程2的相同

12．如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为，横截面积为，小活塞的质量为，横截面积为；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为，气缸外大气压强为，温度为。初始时大活塞与大圆筒底部相距，两活塞间封闭气体的温度为，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度取，求：

（1）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；

（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强。

13．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T2．已知大气压强为p0，重力加速度为g，T1 和T2均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦．求：

（1）活塞上升的高度；

（2）加热过程中气体的内能增加量．

14．如图所示，开口向上的汽缸C静置于水平桌面上，用一横截面积S=50cm2的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，一轻绳一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮连着一劲度系数k=2800N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m=14kg的物块B．开始时，缸内气体的温度t1=27℃，活塞到缸底的距离L1=120cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p0=1.0×105Pa，取重力加速度g=10m/s2，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：

（1）当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；

（2）气体的温度冷却到-93℃时B离桌面的高度H．（结果保留两位有效数字）

15．如图所示，导热性能极好的气缸静止于水平地面上，缸内用横截面积为S、质量为m的活塞封闭着一定质量的理想气体．在活塞上放一砝码，稳定后气体温度与环境温度相同，均为T1．当环境温度缓慢下降到T2时，活塞下降的高度为△h；现取走砝码，稳定后活塞恰好上升△h．已知外界大气压强办保持不变，重力加速度为g，不计活塞与气缸之间的摩擦，T1、T2均为热力学温度，求：

(i)气体温度为T1时，气柱的高度；

(ii)砝码的质量．

16．如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长U型玻璃管插在容积很大的水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启阀门A，当各水银液面稳定时，位置如图所示，此时两部分气体温度均为300K。已知h1=5cm，h2=10cm，右侧气体柱长度L1=60cm，大气压为Po=75cmHg，求：

①左则竖直管内气体柱的长度L2；

②关闭阀门A，当右侧竖直管内的气体柱长度为L1`=68cm时(管内气体未溢出)，则气体温度应升高到多少。

17．一定质量的理想气体在a状态体积为V1＝2L，压强为p1＝3atm，温度为T1＝300K，在b状态体积为V2＝6L，压强为p2＝1atm，如果建立该气体的p ­V图象如图所示，让该气体沿图中线段缓慢地从a状态变化到b状态，求：

（1）气体处于b状态时的温度T2；

（2）从a状态到b状态的过程中气体的最高温度Tmax.

18．如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3，B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)．初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1．已知室温为27℃，汽缸导热．

(1)打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；

(2)接着打开K3，求稳定时活塞的位置；

(3)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 ℃，求此时活塞下方气体的压强．

19．如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA＝40 cm，右管内气体柱长为lB＝39 cm．先将开口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm，已知大气压强p0＝76 cmHg，求：

①A端上方气柱长度；

②稳定后右管内的气体压强．

20．如图所示，用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热气缸分隔成容积相同的两部分，分别封闭着A、B两部分理想气体：A部分气体压强为pA0= 2.5×105Pa，B部分气体压强为PB0= 1.5×105Pa．现拔去销钉，待活塞重新稳定后，(外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生)

①求此时A部分气体体积与原来体积之比；

②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热，并简述理由．

21．如图所示，U形管右管横截面积为左管2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm 现向右管缓慢补充水银．

若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？

在条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？