作业15 热学-【创新教程·微点特训】2023-2025三年高考物理真题分类特训

　　　　　　　　　 作业１５　热学 考点１　分子动理论与内能 ◆分子力及分子势能 １．(２０２５􀅰山东卷,２)分 子 间 作 用 力 F 与 分 子 间距离r的 关 系 如 图 所 示,若 规 定 两 个 分 子间距离r等于r０ 时分子势能Ep 为零,则 (　　 ) A．只有r大于r０ 时,Ep 为正 B．只有r小于r０ 时,Ep 为正 C．当r不等于r０ 时,Ep 为正 D．当r不等于r０ 时,Ep 为负 ◆液体 ２．(２０２４􀅰全国甲卷,３３(１))(５分)如图,四个相 同的绝热试管分别倒立在盛水的烧杯a、b、c、d 中,平衡后烧杯a、b、c中的试管内外水面的高 度差相同,烧杯d中试管内水面高于试管外水 面．已知四个烧杯中水的温度分别为ta、tb、tc、 td,且ta＜tb＜tc＝td．水的密度随温度的变化 忽略不计．下列说法正确的是　　　　． A．a中水的饱和气压最小 B．a、b中水的饱和气压相等 C．c、d中水的饱和气压相等 D．a、b中试管内气体的压强相等 E．d中试管内气体的压强比c中的大 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点２　气体实验定律 １．(２０２５􀅰河南卷,１０)(多 选)如图,一圆柱形汽缸 水平固置,其内部被活塞 M、P、N密封成两部分,活塞P与汽缸壁均绝 热且两者间无摩擦．平衡时,P左、右两侧理想 气体的温度分别为T１ 和T２,体积分别为V１ 和V２,T１＜T２,V１＜V２．则 (　　 ) A．固定 M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同 温度,P将右移 B．固定 M、N,若两侧气体同时缓慢升高相同 温度,P将左移 C．保持T１、T２ 不变,若 M、N同时缓慢向中间 移动相同距离,P将右移 D．保持T１、T２ 不变,若 M、N同时缓慢向中间 移动相同距离,P将左移 ２．(２０２５􀅰云南卷,９)(多选) 图甲为１５９３年伽利略发明 的人类历史上第一支温度 计,其原理如图乙所示．硬质 玻璃泡a内封有一定质量的 气体(视为理想气体),与a相 连的b管插在水槽中固定,b 管中液面高度会随环境温度变化而变化．设b管 的体积与a泡的体积相比可忽略不计,在标准大 气压p０ 下,b管上的刻度可以直接读出环境温 度．则在p０ 下 (　　) A．环境温度升高时,b管中液面升高 B．环境温度降低时,b管中液面升高 C．水槽中的水少量蒸发后,温度测量值偏小 D．水槽中的水少量蒸发后,温度测量值偏大 ３．(２０２５􀅰黑吉辽蒙卷,２)某同学冬季乘火车旅 行,在寒冷的站台上从气密性良好的糖果瓶中 取出糖果后拧紧瓶盖,将糖果瓶带入温暖的车 厢内一段时间后,与刚进入车厢时相比,瓶内 气体 (　　) A．内能变小　　　　B．压强变大 C．分子数密度变大 D．每个分子动能都变大 ４．(２０２３􀅰新课标卷,２１)(多 选)如图,一封闭着理想气 体的绝热汽缸置于水平地 面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为 f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦．初 始时弹簧处于原长,三部分中气体的温度、体 积、压强均相等．现通过电阻丝对f 中的气体 缓慢加热,停止加热并达到稳定后 (　　) A．h中的气体内能增加 B．f与g 中的气体温度相等 C．f与h 中的气体温度相等 D．f与h 中的气体压强相等 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ７８ 作业１５　热学 ５．(２０２５􀅰湖南卷,１３) (１０ 分)用热力学方 法可 测 量 重 力 加 速 度．如图所示,粗细均 匀的细管开口向上竖 直放置,管内用液柱 封闭了一段长度为L１ 的空气柱．液柱长为h, 密度为ρ．缓慢旋转细管至水平,封闭空气柱 长度为L２,大气压强为p０． (１)若整个过程中温度不变,求重力加速度g 的大小; (２)考虑到实验测量中存在各类误差,需要在 不同实验参数下进行多次测量,如不同的液柱 长度、空气柱长度、温度等．某次实验测量数据 如下,液柱长h＝０．２０００m,细管开口向上竖 直放置时空气柱温度T１＝３０５．７K．水平放置 时调控空气柱温度,当空气柱温度T２＝３００．０ K时,空气柱长度与竖直放置时相同．已知ρ ＝１．０×１０３kg/m３,p０＝１．０×１０５Pa．根据该 组实验数据,求重力加速度g的值． ６．(２０２４􀅰山东卷,１６)(８分)图甲为战国时期青 铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长 柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示．长柄 顶部封闭,横截面积S１＝１．０cm２,长度 H＝ １００．０cm,侧壁有一小孔A．储液罐的横截面 积S２＝９０．０cm２,高度h＝２０􀆰０cm,罐底有一 小孔B．汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体 从孔B 进入,空气由孔A 排出;当内外液面相 平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔 A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内 刚好储满液体．已知液体密度ρ＝１􀆰０×１０３ kg/m３,重力加速度大小g＝１０m/s２,大气压 p＝１􀆰０×１０５Pa．整个过程温度保持不变,空气 可视为理想气体,忽略器壁厚度． (１)求x; (２)松开孔A,从外界进入压强为p０、体积为V 的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔 A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ８８ 物理 ７．(２０２４􀅰湖南卷,１３)一个充有空气的薄壁气 球,气球内气体压强为p、体积为V．气球内空 气可视为理想气体． (１)若将气球内气体等温膨胀至大气压强p０,求 此时气体的体积V０(用p０、p和V 表示); (２)小赞同学想测量该气球内气体体积V 的大 小,但身边仅有一个电子天平．将气球置于电 子天平上,示数为m＝８．６６×１０－３kg(此时须 考虑空气浮力对该示数的影响)．小赞同学查 阅资料发现,此时气球内气体压强p和体积V 还满足:(p－p０)(V－VB０)＝C,其中p０＝ １．０×１０５Pa为大气压强,VB０＝０􀆰５×１０－３ m３ 为气球无张力时的最大容积,C＝１８J为常数． 已知该气球自身质量为m０＝８．４０×１０－３kg, 外界空气密度为ρ０＝１．３kg/m３,求气球内气 体体积V 的大小． ８．(２０２４􀅰江苏卷,１３)某科研实验站有一个密闭 容器,容器内有温度为３００K,压强为１０５Pa的 气体,容器内有一个面积０．０６平方米的观测 台,现将这个容器移动到月球,容器内的温度 变成２４０K,整个过程可认为气体的体积不 变,月球表面为真空状态．求: (１)气体现在的压强; (２)观测台对气体的压力． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ９８ 作业１５　热学 ９．(２０２４􀅰全国甲卷,３３(２))(１０分)如 图,一竖直放置的汽缸内密封有一 定量的气体,一不计厚度的轻质活 塞可在汽缸内无摩擦滑动,移动范 围被限制在卡销a、b之间,b与汽缸底部的距 离bc＝１０ab,活塞的面积为１．０×１０－２m２．初 始时,活塞在卡销a处,汽缸内气体的压强、温 度与活塞外大气的压强、温度相同,分别为１．０ ×１０５Pa和３００K．在活塞上施加竖直向下的 外力,逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处 (过程中气体温度视为不变),外力增加到２００ N并保持不变． ①求外力增加到２００N时,卡销b对活塞支持 力的大小; ②再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高, 求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度． １０．(２０２３􀅰浙江卷,１７)(８分)如图所 示,导热良好的固定直立圆筒内用 面积S＝１００cm２、质量 m＝１kg 的活塞封闭一定质量的理想气体, 活塞能无摩擦滑动．圆筒与温度 ３００K的热源接触,平衡时圆筒内气体处于 状态A,其体积VA＝６００cm３．缓慢推动活塞 使气体达到状态B,此时体积VB＝５００cm３． 固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C, 此时压强pC＝１．４×１０５Pa．已知从状态 A 到状态C,气体从外界吸收热量Q＝１４J;从 状态B 到状态C,气体内能增加 ΔU＝２５J; 大气压p０＝１．０１×１０５Pa． (１)气体从状态A 到状态B,其分子平均动能 　　　　(选填“增大”、“减小”或“不变”),圆 筒内壁单位面积受到的压力　　　　(选填“增 大”、“减小”或“不变”); (２)求气体在状态C的温度TC; (３)求气体从状态A 到状态B 过程中外界对 系统做的功W． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ０９ 物理 考点３　充气、漏气问题 (２０２３􀅰湖南卷,１３)(１０分)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图,刹车助力装置可 简化为助力气室和抽气气室等部分构成,连杆AB 与助力活塞固定为一体,驾驶员踩刹车时,在连 杆AB 上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接,通过抽气降低助力气 室压强,利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时,K１ 打开,K２ 闭合,抽气活塞 在外力作用下从抽气气室最下端向上运动,助力气室中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相 等;然后,K１ 闭合,K２ 打开,抽气活塞向下运动,抽气气室中的全部气体从 K２ 排出,完成一次抽气 过程．已知助力气室容积为V０,初始压强等于外部大气压强p０,助力活塞横截面积为S,抽气气室 的容积为V１．假设抽气过程中,助力活塞保持不动,气体可视为理想气体,温度保持不变． (１)求第１次抽气之后助力气室内的压强p１; (２)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF． １９ 作业１５　热学 考点４　热学图像问题 ◆pＧV图像 １．(２０２４􀅰山东卷,６)一定质 量理想气体经历如图所示 的循环过程,a→b过程是等 压过程,b→c过程中气体与 外界无热量交换,c→a过程 是等温过程．下列说法正确的是 (　　) A．a→b过程,气体从外界吸收的热量全部用 于对外做功 B．b→c过程,气体对外做功,内能增加 C．a→b→c过程,气体从外界吸收的热量全部 用于对外做功 D．a→b过程,气体从外界吸收的热量等于c→ a过程放出的热量 ２．(２０２４􀅰新课标卷,２１)(多 选)如图,一定量理想气体的 循环由下面４个过程组成,１ →２为绝热过程(过程中气体 不与外界交换热量),２→３为 等压过程,３→４为绝热过程,４→１为等容过程, 上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要 过程．下列说法正确的是 (　　) A．１→２过程中,气体内能增加 B．２→３过程中,气体向外放热 C．３→４过程中,气体内能不变 D．４→１过程中,气体向外放热 ３．(２０２３􀅰辽宁卷,５)“空气充电宝” 是一种通过压缩空气实现储能的 装置,可在用电低谷时储存能量、 用电高峰时释放能量．“空气充电 宝”某个工作过程中,一定质量理想气体的p －T 图像如图所示．该过程对应的p－V 图像 可能是 (　　) ◆pＧT 图像 ４．(２０２３􀅰江苏卷,３)如图所示,密 闭容器内一定质量的理想气体 由状态A 变化到状态B．该过程 中 (　　) A．气体分子的数密度增大 B．气体分子的平均动能增大 C．单位时间内气体分子对单位面积器壁的作 用力减小 D．单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分 子数减小 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点５　热力学定律与气体实验定律的综合应用 ◆热力学第一定律 １．(２０２５􀅰安徽卷,３)在恒温容器内的水中,让一 个导热良好的气球缓慢上升．若气球无漏气, 球内气体(可视为理想气体)温度不变,则气球 上升过程中,球内气体 (　　) A．对外做功,内能不变 B．向外放热,内能减少 C．分子的平均动能变小 D．吸收的热量等于内能的增加量 ２．(２０２３􀅰山东卷,９)(多选)一定质量的理想气 体,初始温度为３００K,压强为１×１０５Pa．经等 容过程,该气体吸收４００J的热量后温度上升 １００K;若经等压过程,需要吸收６００J的热量 才能使气体温度上升１００K．下列说法正确 的是 (　　) A．初始状态下,气体的体积为６L B．等压过程中,气体对外做功４００J C．等压过程中,气体体积增加了原体积的１４ D．两个过程中,气体的内能增加量都为４００J ３．(２０２５􀅰福建卷,９)如图, 洗衣机水箱的导管内存在 一竖直空气柱,根据此空 气柱的长度可知洗衣机内 的水量多少．当空气柱压强为p１ 时,空气柱长 度为L１,水位下降后,空气柱温度不变,空气柱 内压强为p２,则空气柱长度L２＝　　　　,该过 程中空气柱内部气体对外界　　　　　　． (填“做正功”“做负功”“不做功”) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２９ 物理 ４．(２０２５􀅰陕晋青宁卷, １３)(９分)某种卡车轮 胎的标准胎压范围为 ２．８×１０５Pa~３．５× １０５Pa．卡车行驶过程 中,一般胎内气体的温度会升高,体积及压强 也会增大．若某一行驶过程中胎内气体压强p 随体积V 线性变化如图所示,温度T１ 为３００ K时,体积V１ 和压强p１ 分别为０．５２８m３、 ３．０×１０５Pa;当胎内气体温度升高到 T２ 为 ３５０K时,体积增大到V２ 为０．５６０m３,气体可 视为理想气体． (１)求此时胎内气体的压强p２; (２)若该过程中胎内气体吸收的热量 Q 为 ７．６０８×１０４J,求胎内气体的内能增加量ΔU． ５．(２０２５􀅰山东卷,１６)如图 所示,上端开口,下端封 闭的足够长玻璃管竖直 固定于调温装置内．玻璃 管导热性能良好,管内横 截面积为S,用轻质活塞 封闭一定质量的理想气体．大气压强为p０,活 塞与玻璃管之间的滑动摩擦力大小恒为f０＝ １ ２１p０S ,等于最大静摩擦力．用调温装置对封 闭气体缓慢加热,T１＝３３０K 时,气柱高度为 h１,活塞开始缓慢上升;继续缓慢加热至T２＝ ４４０K 时停止加热,活塞不再上升;再缓慢降 低气体温度,活塞位置保持不变,直到降温至 T３＝４００K时,活塞才开始缓慢下降;温度缓 慢降至T４＝３３０K时,保持温度不变,活塞不 再下降．求: (１)T２＝４４０K时,气柱高度h２; (２)从T１ 状态到T４ 状态的过程中,封闭气体 吸收的净热量Q(扣除放热后净吸收的热量)． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３９ 作业１５　热学 ６．(２０２４􀅰湖北卷,１３)(１０分)如 图所示,在竖直放置、开口向上 的圆柱形容器内用质量为 m 的活塞密封一部分理想气体, 活塞横截面积为S,能无摩擦 地滑动．初始时容器内气体的温度为T０,气柱 的高度为h．当容器内气体从外界吸收一定热 量后,活塞缓慢上升１ ５h 再次平衡．已知容器 内气体内能变化量 ΔU 与温度变化量 ΔT 的 关系式为ΔU＝CΔT,C为已知常数,大气压强 恒为p０,重力加速度大小为g,所有温度为热 力学温度．求 (１)再次平衡时容器内气体的温度． (２)此过程中容器内气体吸收的热量． ７．(２０２３􀅰全国甲卷,３３)[物理———选修３－３] (１５分) (１)(５分)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的 理想气体,发生下列缓慢变化过程,气体一定 与外界有热量交换的过程是　　　　．(填入 正确答案标号．选对１个得２分,选对２个得４ 分,选对３个得５分．每选错１个扣３分,最低 得分为０分) A．气体的体积不变,温度升高 B．气体的体积减小,温度降低 C．气体的体积减小,温度升高 D．气体的体积增大,温度不变 E．气体的体积增大,温度降低 (２)(１０分)一高压舱内气体的压强为１．２个大气 压,温度为１７℃,密度为１．４６kg/m３． (ⅰ)升高气体温度并释放出舱内部分气体以 保持压强不变,求气体温度升至２７℃时舱内 气体的密度; (ⅱ)保持温度２７℃不变,再释放出舱内部分 气体使舱内压强降至１．０个大气压,求此时舱 内气体的密度． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４９ 物理 ８．(２０２３􀅰全国乙卷,３３)[物理———选修３－３] (１５分) (１)(５分)对于一定量的理想气体,经过下列 过程,其初始状态的内能与末状态的内能可能 相等的是　　　　．(填正确答案标号．选对１ 个得２分,选对２个得４分,选对３个得５分．每 选错１个扣３分,最低得分为０分) A．等温增压后再等温膨胀 B．等压膨胀后再等温压缩 C．等容减压后再等压膨胀 D．等容增压后再等压压缩 E．等容增压后再等温膨胀 (２)(１０分)如图,竖直放置的封闭 玻璃管由管径不同、长度均为２０ cm的A、B 两段细管组成,A 管的 内径是B 管的２倍,B 管在上方． 管内空气被一段水银柱隔开,水银 柱在两管中的长度均为１０cm．现将玻璃管倒 置使A 管在上方,平衡后,A 管内的空气柱长 度改变１cm．求B 管在上方时,玻璃管内两部 分气体的压强．(气体温度保持不变,以cmHg 为压强单位) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 实验十六　探究气体的等温变化 (２０２３􀅰山东卷,１３)(６分)利用图甲所示实验装 置可探究等温条件下气体压强与体积的关系．将 带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,注射器 内封闭一定质量的空气,下端通过塑料管与压强 传感器相连．活塞上端固定一托盘,托盘中放入 砝码,待气体状态稳定后,记录气体压强p和体 积V(等于注射器示数V０ 与塑料管容积ΔV 之 和),逐次增加砝码质量,采集多组数据并作出拟 合曲线如图乙所示． 回答以下问题: (１)在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲 线为一条过原点的直线,说明在等温情况下, 一定质量的气体　　　　　． A．p与V 成正比 B．p与１V 成正比 (２)若气体被压缩到V＝１０．０mL,由图乙可读 出封闭气体压强为　　　　　Pa(保留３位有 效数字)． (３)某组同学进行实验时,一同学在记录数据 时漏掉了ΔV,则在计算pV 乘积时,他的计算 结果与同组正确记录数据同学的计算结果之 差的绝对值会随p 的增大而　　　　　(填 “增大”或“减小”． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５９ 作业１５　热学 可看成双缝干涉,设S与S′的距离为d,则d＝２a, S到光屏的距离为l,代入双缝干涉公式 Δx＝lλd , 可得 Δx＝lλ２a 则若θ＝０°,沿OA 向右(沿AO 向左)略微平移平面镜, 对l和d 均没有影响,则干涉条纹间距不变,也不会移 动,故 C正确,D错误;AB．同理再次画出光路图有 沿OA 向右略微平移平面镜,即图中从①位置→②位置, 由图可看出双缝的间距增大,则干涉条纹间距减小,沿 AO 向左略微平移平面镜,即图中从②位置→①位置,由 图可看 出 干 涉 条 纹 向 上 移 动,故 A 错 误,B 正 确．故 选BC． ４．A　由于干涉条纹间距 Δx＝ldλ ,可知:A．换用更粗的 头发丝,双缝间距d变大,则相邻两条亮纹中央间距 Δx 变小,故 A正确;B．换用红色激光照双缝,波长变长,则 相邻两条亮纹中央间距 Δx变大,故B错误;C．增大纸板 与墙面的距离l,则相邻两条亮纹中央间距 Δx 变大,故 C错误;D．减小光源与纸板的距离,不会影响相邻两条 亮纹中央间距 Δx,故 D错误． ５．A　由题知,C的膨胀系数小于G 的膨胀系数,当温度升 高时,G 增长的高度大于C 增长的高度,则劈形空气层 的厚度变大,且同一厚度的空气膜向劈尖移动,则条纹 向左移动．故选 A． ６．B　根据双缝干涉的条纹间距与波长关系有 Δx＝Ldλ , 由题图知 Δx乙 ＝２Δx甲 则d乙 ＝１２d甲 ,故选B． ７．BD　该现象属于波的叠加原理;插入水中的筷子看起来 折断了是光 的 折 射 造 成 的,与 该 问 题 的 物 理 原 理 不 相 符;阳光下的肥皂膜呈现彩色条纹,是由于光从薄膜上 下表面的反射光叠加造成的干涉现象,与该问题的物理 原理相符;驶近站台的火车汽笛音调变高是多普勒现象 造成的,与该问题的物理原理不相符;振动音叉的周围 声音忽高忽低,是声音的叠加造成的干涉现象,与该问 题的物理原理相符．故选BD． 考点４　光的偏振 D　立体影院的特殊眼镜是利用了光的偏振,其镜片为 偏振片,戴 着 立 体 影 院 的 特 殊 眼 镜 去 观 看 手 机 液 晶 屏 幕,左镜片明亮,右镜片暗,根据偏振原理可知将手机屏 幕旋转９０度后左镜片变暗,右镜片变亮． 实验十五　测量玻璃的折射率 １．解析:(１)设入射角为i,折射角为r,根据几何关系有sin i＝ L１ L１２＋h１２ ,sinr＝ L２ L２２＋h２２ , 根据折射定律n＝sinisinr , 可得糖水的折射率为n＝L１ L２ ２＋h２２ L２ L１２＋h１２ ． (２)根据题中数据作图 故可得糖水浓度每增加１０％,折射率的增加值为 Δn＝ １．３８－１．３２ ５０％ ×１０％＝０．０２． 答案:(１) L１ L２２＋h２２ L２ L１２＋h１２ 　(２)０．０２ ２．解析:(１)A．入射角适当即可,不能太小,入射角太小,导 致折射角太小,测量的误差会变大,故 A错误;B．激光的 平行度好,比用插针法测量更有利于减小误差,故 B正 确;C．相同的材料在各点的折射效果都一样,故 C错误． (２)设半圆柱体玻璃砖的半径为R,根据几何关系可得入 射角的正弦值为sini＝yR , 折射角的正弦值为sinr＝xR , 折射率n＝sinisinr＝ y x , 可知yＧx 图像斜率大小等于折射率,即n＝４４２８≈１．５７． (３)根据(２)中数据处理方法可知若描画的半圆弧轮廓 线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果 不变． 答案:(１)B　(２)１．５７　(３)不变 作业１５　热学 考点１　分子动理论与内能 １．C　两个分子间距离r等于r０ 时分子势能为零,从r０ 处 随着距离的增大,此时分子间作用力表现为引力,分子 间作用力做负功,故分子势能增大;从r０ 处随着距离的 减小,此时分子间作用力表现为斥力,分子间作用力也 做负功,分子势能也增大;故可知当r不等于r０ 时,Ep 为正．故选 C． ２．ACD　A．同一物质的饱和气压与温度有关,温度越大, 饱和气压越大,a中水的温度最低,则a中水的饱和气压 最小,故 A正确;B．同理,a中水的温度小于b中水的温 度,则a中水的饱和气压小于b中水的饱和气压,故B错 误;C．c中水的温度等于d中水的温度,则c、d中水的饱 和气压相等,故 C正确;D．设大气压强为p０,试管内外 水面的高度差为 Δh,则a、b中试管内气体的压强均为p ＝p０＋ρ水 gΔh,故 D正确; E．d中试管内气体的压强为pd＝p０－ρ水 gΔh, d中试管内气体的压强为pc＝p０＋ρ水 gΔh, 可知pd＜pc,故 E错误． 考点２　气体实验定律 １．AC　由题干可知初始左右气体的压强相同,假设在升温 的过程中P板不发生移动,则由等容过程pT ＝ Δp ΔT⇒Δp ＝pTΔT ,可得左侧气体压强增加量多,则P板向右移动;A 正确,B错误;保持温度不变移动相同的距离时pV１T１ ＝C１, p＝ C１T１ V１ ,同理C１T１ V１ ＝ C２T２ V２ 得 V１ C１T１ ＝ V２ C２T２ ,若P不移动,则 V１－ΔV C１T１ ＜ V２－ΔV C２T２ ,故 C１T１ V１－ΔV ＞ C２T２ V２－ΔV ,则p１＞p２,P板 向右移动,C正确,D错误．故选 AC． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ２４１ 物理 ２．BD　根据题意,a中气体做等容变化,根据pT ＝C ,当环 境温度升高,则a中气体压强增大,又pa＋ρ液 gh＝p０, 可知b管中液面降低,同理可知环境温度降低时,b管中 液面升高,故B正确,A 错误;由 A、B选项分析可知,b 管中刻度从上到下温度逐渐升高,同一温度,a中压强不 变,b管中液面液槽内液面高度差不变,水槽中的水少量 蒸发后,槽中液面降低,则b管内液面降低,则温度测量 值偏大,故 D正确,C错误．故选BD． ３．B　将糖果瓶带入温暖的车厢内一段时间后,温度升高, 而理想气体内能只与温度相关,则内能变大,故 A 错误; 将糖果瓶带入温暖的车厢过程,气体做等容变化,根据 p T ＝C ,因为温度升高,则压强变大,故B正确;气体分子 数量不变,气体体积不变,则分子的数密度不变,故 C错 误;温度升高,气体分子的平均动能增大,但不是每个分 子的动能都增大,故 D错误．故选B． ４．AD　对f加热,则f中气体温度升高,体积增加,此时f 挤压g、h,而g、h中均为绝热气体,故g、h体积均减小, 压强增大,弹簧弹力增加．A．当f右侧活塞向右移动时, 对g、h均做正功,故g、h中的气体温度升高,内能增加, 故 A正确;D．当系统稳定时,满足pfS＝pgS＋F＝phS, 则此时f与h 中的气体压强相等,故 D 正确;C．由于h 体积变小,温度升高,且pfS＝pgS＋F＝phS,故Vh＜Vg ＜Vf,由理想气体状态方程可知 pfVf Tf ＝p０V０T０ ＝phVhTh ,所 以Th ＜Tf,故 C 错 误;B．由 理 想 气 体 状 态 方 程 可 知 pgVg Tg ＝p０V０T０ ＝pfVfTf ,由于pg＜pf,Vg＜Vf,故Tg＜Tf, 故B错误．故选 AD． ５．解析:(１)竖直放置时里面气体的压强为p１＝p０＋ρgh, 水平放置时里面气体的压强p２＝p０, 由等温过程可得p１L１S＝p２L２S, 解得g＝p０ (L２－L１) L１ρh ; (２)由等容过程p１T１ ＝p２T２ ,联立可得g＝p０ (T１－T２) T２ρh , 代入数据可得g＝９．５m􀅰s－２． 答案:(１)g＝p０ (L２－L１) L１ρh (２)g＝９．５m􀅰s－２ ６．解析:(１)由题意可知缓慢地将汲液器竖直提出液面过程 封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律p１(H－x)S１ ＝p２HS１, 又因为p１＝p０,p２＋ρgh＝p０, 代入数据联立解得x＝２cm． (２)当外界气体进入后,以所有气体为研究对象有p０V＋ p２HS１＝p３ HS１＋ h ２S２( ) , 又因为p３＋ρg􀅰 h ２＝p０ , 代入数据联立解得V＝８．９２×１０－４m３． 答案:(１)x＝２cm　(２)V＝８．９２×１０－４m３ ７．解析:(１)理想气体做等温变化,根据玻意耳定律有pV ＝p０V０,解得V０＝p V p０ ． (２)设气球内气体质量为m气 ,则m气 ＝ρ０V０, 对气球进行受力分析如图所示, 有mg＋ρ０gV＝m气 g＋m０g, 结合题中p和V 满足的关系为(p－ p０)(V－VB０)＝C, 解得V＝５×１０－３m３． 答案:(１)pVp０ 　(２)５×１０－３m３ ８．解析:(１)由题知,整个过程可认为气体的体积不变,根 据查理定律有p１ T１ ＝p２T２ , 解得p２＝８×１０４Pa, (２)根据压强的定义,观测台对气体的压力 F＝p２S ＝ ４．８×１０３N． 答案:(１)８×１０４Pa　(２)４．８×１０３N ９．解析:①活塞从位置a到b 过程中,气体做等温变化,初 态p１＝１．０×１０５Pa、V１＝S􀅰１１ab, 末态p２＝?、V２＝S􀅰１０ab, 根据p１V１＝p２V２, 解得p２＝１．１×１０５Pa, 此时对活塞根据平衡条件F＋p１S＝p２S＋N, 解得卡销b对活塞支持力的大小N＝１００N． ②将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高,求当活塞刚 好能离开卡销b时,气体做等容变化, 初态p２＝１．１×１０５Pa,T２＝３００K, 末态,对活塞根据平衡条件p３S＝F＋p１S, 解得p３＝１．２×１０５Pa, 设此时温度为T３,根据 p２ T２ ＝p３T３ , 解得T３≈３２７K． 答案:①１００N;②３２７K １０．解析:(１)圆筒导热良好,则气体从状态A 缓慢推动活 塞到状态B,气体温度不变,则气体分子平均动能不变; 气体体积减小,则压强变大,圆筒内壁单位面积受到的 压力增大; (２)状态A 时的压强pA＝p０－ mg S ＝１．０×１０ ５Pa, 温度TA＝３００K;体积VA＝６００cm３; 状态C时压强pC＝１．４×１０５ Pa;温度TC＝?;体积VC ＝５００cm３; 根据pAVA TA ＝pCVCTC , 解得TC＝３５０K (３)从B 到C 气体进行等容变化,则WBC＝０,因从B 到 C气体内能增加２５J可知,气体从外界吸热２５J,而气 体从A 到C 从外界吸热１４J,可知气体从A 到B 气体 放热１１J,从A 到B 气体内能不变,可知从A 到B 外界 对气体做功１１J． 答案:(１)不变;增大;(２)３５０K;(３)１１J 考点３　充气、漏气问题 解析:(１)以助力气室内的气体为研究对象,则初态压强 p０,体积V０,第一次抽气后,气体体积V＝V０＋V１ 根据玻意耳定律p０V０＝p１V 解得p１＝ p０V０ V０＋V１ (２)同理第二次抽气p１V０＝p２V 解得p２＝ p１V０ V０＋V１ ＝ V０V０＋V１( ) ２ p０ 以此类推􀆺􀆺 则当n次抽气后助力气室内的气体压强 pn＝ V０ V０＋V１( ) n p０ 则刹车助力系统为驾驶员省力大小为 ΔF＝(p０－pn)S ＝ １－ V０V０＋V１( ) n [ ]p０S 答案:(１)p１＝ p０V０ V０＋V１ 　(２)ΔF＝ １－ V０V０＋V１( ) n [ ]p０S 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ３４１ 详解详析 考点４　热学图像问题 １．C　A．a→b过程压强不变,是等压变化且体积增大,气 体对外做功W＜０,由盖Ｇ吕萨克定律可知Tb＞Ta,即内 能增大,ΔUab＞０,根据热力学第一定律 ΔU＝Q＋W 可 知a→b过程,气体从外界吸收的热量一部分用于对外做 功,另一部分用于增加内能,A错误; B．b→c过程中气体与外界无热量交换,即Qbc＝０,又由 气体体积增大可知 Wbc＜０,由热力学第一定律 ΔU＝Q ＋W 可知气体内能减少． C．c→a过程为等温过程,可知Tc＝Ta,ΔUac＝０,根据热 力学第一定律可知a→b→c过程,气体从外界吸收的热 量全部用于对外做功,C正确; D．根据热力学第一定律结合上述解析可知:a→b→c→a 一整个热力学 循 环 过 程 ΔU＝０,整 个 过 程 气 体 对 外 做 功,由热力学第一定律可得 ΔU＝Qab－Qca－W＝０, 故a→b过程气体从外界吸收的热量Qab不等于c→a过 程放出的热量－Qca,D错误． ２．AD　A．１→２为绝热过程,根据热力学第一定律 ΔU＝Q ＋W 可知此时气体体积减小,外界对气体做功,故内能 增加,故 A正确;B．２→３为等压过程,根据盖－吕萨克 定律可知气体体积增大时温度增加,内能增大,此时气 体体积增大,气体对外界做功 W ＜０,故气体吸收热量, 故B错误;C．３→４为绝热过程,此时气体体积增大,气体 对外界做功W＜０,根据热力学第一定律可知气体内能 减小,故 C错误;D．４→１为等容过程,根据查理定律可 知压强减小时温度减小,故内能减小,由于体积不变 W ＝０,故可知气体向外放热,故 D正确． ３．B　根据pVT ＝C ,可得p＝CVT , 从a到b,气体压强不变,温度升高,则体积变大;从b到 c,气体压强减小,温度降低,因c点与原点连线的斜率小 于b点与原点连线的斜率,c态的体积大于b 态体积．故 选B． ４．B　A．根据pVT ＝C ,可得p＝CVT ,则从 A 到B 为等容 线,即从A 到B 气体体积不变,则气体分子的数密度不 变,选项 A 错误;B．从A 到B 气体的温度升高,则气体 分子的平均动能变大,则选项 B正确;C．从A 到B 气体 的压强变大,气体分子的平均速率变大,则单位时间内 气体分子对单 位 面 积 的 器 壁 的 碰 撞 力 变 大,选 项 C 错 误;D．气体的分子密度不变,从A 到B 气体分子的平均 速率变大,则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分 子数变大,选项 D错误．故选B． 考点５ 热力学定律与气体实验定律的综合应用 １．A　根据题意可知,气球缓慢上升的过程中,气体温度不 变,则气体的内能不变,分子的平均动能不变,气体的体 积变大,气体对外做功,由热力学第一定律可知,由于气 体的内能不变,则吸收的热量与气体对外做的功相等． 故选 A． ２．AD　C．设理想气体的初始状态的压强,体积和温度分 别为p１＝p０,V１＝V０,T１＝３００K, 等容过程为状态二,p２＝?,V２＝V１＝V０,T２＝４００K, 等压过程为状态三,p３＝p０,V３＝?,T３＝４００K, 由理想气体状态方程可得p１V１ T１ ＝p２V２T２ ＝p３V３T３ , 解得p２＝ ４ ３p０ ,V３＝ ４ ３V０ ,体积增加了原来的 １ ３ ,C错 误;D．等容过程中气体做功为零,由热力学第一定律ΔU ＝W＋Q＝４００J,两个过程的初末温度相同即内能变化 相同,因此内能增加都为４００J,D正确;AB．等压过程内 能增加了４００J,吸收热量为６００J,由热力学第一定律可 知气体 对 外 做 功 为 ２００J,即 做 功 的 大 小 为 W ＝p０ × ４ ３V０－V０( )＝２００J, 解得V０＝６L,A正确,B错误;故选 AD． ３．解析:设细管的截面积为S,根据玻意耳定律有p１L１S＝ p２L２S,可得L２＝ p１L１ p２ ． 根据题意当洗衣机内的水位下降时,空气柱长度变长, 故内部气体对外界做正功. 答案:p１L１ p２ 　做正功 ４．解析:(１)气体可视为理想气体,根据理想气体状态方程 p１V１ T１ ＝p２V２T２ , 整理代入数据得p２＝ p１T２V１ T１V２ ＝３．３×１０５Pa; (２)pＧV 图线与V 轴围成的面积代表做功的大小,该过 程气体体积增大,则气体对外做功,W＝－p１＋p２２ (V２－ V１)＝－１．００８×１０４J, 由热力学第一定律 ΔU＝Q＋W, 代入数据可得 ΔU＝６．６×１０４J． 答案:(１)３．３×１０５Pa　(２)６．６×１０４J ５．解析:(１)活 塞 开 始 缓 慢 上 升,由 受 力 平 衡 p０S＋f０ ＝p１S, 可得封闭的理想气体压强p１＝ ２２ ２１p０ , T１→T２ 升温过程中,等压膨胀,由盖－吕萨克定律 h１S T１ ＝ h２S T２ ,解得h２＝ ４ ３h１． (２)T１→T２ 升温过程中,等压膨胀,外界对气体做功 W１ ＝－p１(h２－h１)S＝－ ２２p０h１S ６３ , T２→T３ 降 温 过 程 中,等 容 变 化,外 界 对 气 体 做 功 W２ ＝０, 活塞受力平衡有p０S＝f０＋p３S, 解得封闭的理想气体压强p３＝ ２０ ２１p０ , T３→T４ 降温过程中,等压缩,由盖－吕萨克定律 h２S T３ ＝ h４S T４ ,解得h４＝ １１ １０h１ , 外界对气体做功W３＝p３(h２－h４)S＝ １４p０h１S ６３ , 全程中外界对气体做功W＝W１＋W２＋W３＝ －８p０h１S ６３ , 因为T１＝T４,故封闭理想气体总内能变化 ΔU＝０, 利用热力学第一定律 ΔU＝W＋Q, 解得Q＝８p０h１S６３ , 故封闭气体吸收的净热量Q＝８p０h１S６３ ． 答案:(１)４３h１　 (２) ８p０h１S ６３ ６．解析:(１)气体进行等压变化,则由盖Ｇ吕萨克定律得V０T０ ＝ V１ T１ ,即hS T０ ＝ h＋１５h( )S T１ ,解得T１＝ ６ ５T０． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ４４１ 物理 (２)此过程中气体内能增加 ΔU＝CΔT＝１５CT０ , 气体对外做功W＝pSΔh＝１５h (p０S＋mg), 此 过 程 中 容 器 内 气 体 吸 收 的 热 量 Q＝ΔU ＋W ＝ １ ５h (p０S＋mg)＋ １ ５CT０． 答案:(１)６５T０　 (２)１５h (p０S＋mg)＋ １ ５CT０ ７．解析:A．气体的体积不变,温度升高,则 气 体 的 内 能 升 高,体积不变,气体做功为零,因此气体吸收热量,A 正 确;B．气体的体积减小,温度降低,则气体的内能降低, 体积减小外界对气体做功,由热力学第一定律 ΔU＝W ＋Q,可知气体对外放热,B正确;C．气体的体积减小,温 度升高,则气 体 的 内 能 升 高,体 积 减 小,外 界 对 气 体 做 功,由热力学第一定律 ΔU＝W＋Q,可知Q 可能等于零, 即没有热量交换过程,C错误;D．气体的体积增大、温度 不变,则气体的内能不变,体积增大,气体对外界做功, 由热力学第一定律 ΔU＝W＋Q,可知Q＞０,即气体吸收 热量,D 正确;E．气体的体积增大,温度降低,则气体的 内能降低,体积增大,气体对外界做功,由热力学第一定 律 ΔU＝W＋Q,可知Q 可能等于零,即没有热量交换过 程,E错误．故选 ABD． (２)(ⅰ)由摄氏度和开尔文温度的关系可得T１＝(２７３＋ １７)K＝２９０K,T２＝(２７３＋２７)K＝３００K, 理想气体状态方程pV＝nRT 可知nR＝pVT , 其中n为封闭气体的物质的量,即理想气体的pVT 正比于 气体的质量,则ρ１ ρ２ ＝ m１ V１ m２ V２ ＝ p１V１ T１V１ p２V２ T２V２ 其中p１＝p２＝１．２p０,ρ１＝１．４６kg/m ３,代入数据解得ρ２ ＝１．４１kg/m３ (ⅱ)由题意得p３＝p０,T３＝(２７３＋２７)K＝３００K,同理可得 ρ２ ρ３ ＝ m２ V２ m３ V３ ＝ p２V２ T２V２ p３V３ T３V３ 解得ρ３＝１．１８kg/m ３． 答案:(１)ABD (２)(ⅰ)１．４１kg/m３;(ⅱ)１．１８kg/m３ ８．解析:(１)A．对于一定质量的理想气体内能由温度决定, 故等温增压 和 等 温 膨 胀 过 程 温 度 均 保 持 不 变,内 能 不 变,故 A正确;B．根据理想气体状态方程pVT ＝C 可知等 压膨胀后,气 体 温 度 升 高,内 能 增 大,等 温 压 缩 温 度 不 变,内能不变,故末状态与初始状态相比内能增加,故 B 错误;C．根据理想气体状态方程可知等容减压过程温度 降低,内能减小;等压膨胀过程温度升高,末状态的温度 有可能和初状态的温度相等,内能相等,故 C正确;D．根 据理想气体状态方程可知等容增压过程温度升高;等压 压缩过程温度降低,末状态的温度有可能和初状态的温 度相等,内能相等,故 D正确;E．根据理想气体状态方程 可知等容增压过程温度升高;等温膨胀过程温度不变, 故末状 态 的 内 能 大 于 初 状 态 的 内 能,故 E 错 误．故 选 ACD． (２)设倒置前A、B 气体压强分别为pA１、pB１,倒置后压强 为pA２、pB２,由rA＝２rB,所以A 水银柱改变１cm,B 水银 柱改变４cm,如图所示: 倒置前:pB１＋２０cmHg＝pA１, 倒置后:pA２＋２３cmHg＝pB２, A、B 气体均等温变化, pA１×１０＝pA２×１１, pB１×１０＝pB２×６, 得出pA１＝７４．３６cmHg、pB１＝５４．３６cmHg． 答案:(１)ACD　(２)pA１＝７４．３６cmHg、pB１＝５４．３６cmHg 实验十六　探究气体的等温变化 解析:(１)在实验误差允许范围内,题图乙中的拟合曲线 为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的 气体,p与１V 成正比．故选B． (２)若气体被压缩到V＝１０．０mL,则有 １V ＝ １ １０．０mL －１ ＝１００×１０－３ mL－１, 由题图乙可读出封闭气体压强为p＝２０４×１０３Pa． (３)某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了 ΔV,则 在 计 算 pV 乘 积 时,根 据 p(V０ ＋ΔV)－pV０ ＝pΔV, 可知他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结 果之差的绝对值会随p的增大而增大． 答案:(１)B　(２)２０４×１０３　(３)增大 作业１６　原子结构　原子核 考点１　光电效应　波粒二象性 １．C　设电子经过电压加速后速度大小为v,由动能定理得 eU＝１２mv ２, 电子的动量大小为p＝mv, 电子的德布罗意波长为λ＝hp , 联立解得λ＝ h ２meU , 因为U′∶U＝１００∶１,可解得λ′＝ １１０λ ,C正确,A、B、D 错误．故选 C． ２．B　A．普朗克认为黑体辐射的能量是一份一份的,是量 子化的,并不连续,故 A错误;B．产生光电效应的条件是 ν＞νc,紫光的频率高于红光,红光能使金属产生光电效 应,则紫光也能使该金属产生光电效应,故 B正确;C．石 墨对 X射线的散射过程遵循动量守恒,光子和电子碰撞 后,电子获得一定动量,光子动量变小,根据波长λ＝hp 可知波长变长,故 C错误;D．德布罗意认为物质都具有 波动性,包括质子和电子,故 D错误． ３．A　AB．由于红光的频率小于蓝光的频率,则红光的波 长大于蓝光的波长,根据E＝hν, 可知 蓝 光 光 子 的 能 量 大 于 红 光 光 子 的 能 量;根 据p＝ h λ ,可知蓝光光子的动量大于红光光子的动量,故 A 正 确,B错误;C．由于红光的折射率小于蓝光,根据v＝cn , 可知在玻璃中传播时,蓝光的速度小于红光的速度,故 C 错误;D．光从一种介质射入另一种介质中频率不变,故 D错误． 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ５４１ 详解详析