新高考物理二輪專題復(fù)習(xí)精練專題13 熱學(xué)（原卷版）

專題十三、熱學(xué)第一部分織網(wǎng)點(diǎn)睛，綱舉目張一、分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律1．建構(gòu)知識體系2．突破三類估算問題(1)油膜法估算分子直徑：d＝eq\f(V,S)V為純油酸體積，S為單分子油膜面積(2)分子總數(shù)：N＝nNA＝eq\f(m,Mm)·NA＝eq\f(V,Vm)NA[注意]對氣體而言，N≠eq\f(V,V個(gè))。(3)兩種模型：球模型：V＝eq\f(4,3)πR3(適用于估算液體、固體分子直徑)。立方體模型：V＝a3(適用于估算氣體分子間距)。二、固體、液體和氣體1．建構(gòu)知識體系2.規(guī)避三個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)晶體與非晶體之間可以互相轉(zhuǎn)化。有些晶體屬于同素異形體，如金剛石和石墨。(2)溫度升高，氣體分子動(dòng)能總和增加，但內(nèi)能不一定增加。(3)氣體對容器壁的壓強(qiáng)是氣體分子頻繁碰撞的結(jié)果，而地球表面的大氣壓強(qiáng)可認(rèn)為是大氣受到地球的引力而產(chǎn)生的。三、氣體實(shí)驗(yàn)定律及理想氣體狀態(tài)方程1．建構(gòu)知識體系2．掌握三個(gè)要點(diǎn)(1)壓強(qiáng)的計(jì)算①被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解。②應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解，得出的壓強(qiáng)單位為Pa。若應(yīng)用p＝p0＋h或p＝p0－h(huán)來表示壓強(qiáng)，則壓強(qiáng)p的單位為cmHg或mmHg。(2)合理選取氣體變化所遵循的規(guī)律列方程①若氣體質(zhì)量一定，p、V、T均發(fā)生變化，則選用理想氣體狀態(tài)方程列式求解。②若氣體質(zhì)量一定，p、V、T中有一個(gè)量不發(fā)生變化，則選用對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律列方程求解。(3)多個(gè)研究對象的問題由活塞、液柱相聯(lián)系的“兩團(tuán)氣”問題，要注意尋找兩團(tuán)氣之間的壓強(qiáng)、體積或位移關(guān)系，列出輔助方程，最后聯(lián)立求解。第二部分實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，高考真題演練1．（2022高考北京卷）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（）A．從a到b，氣體溫度保持不變B．從a到b，氣體對外界做功C．從b到c，氣體內(nèi)能減小D．從b到c，氣體從外界吸熱2.（2022高考上海）將一個(gè)乒乓球浸沒在水中，當(dāng)水溫升高時(shí)，球內(nèi)氣體（）A、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能變小，壓強(qiáng)變小B、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能變小，壓強(qiáng)變大C、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)變小D、分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能增大，壓強(qiáng)變大3.（2022高考上海）如圖所示，兩根粗細(xì)相同的玻璃管下端用橡皮管相連，左管內(nèi)封有一段長30cm的氣體，右管開口，左管水銀面比右管內(nèi)水銀面高25cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg?，F(xiàn)移動(dòng)右側(cè)玻璃管，使兩側(cè)玻璃管內(nèi)水銀面相平，此時(shí)氣體柱的長度為（）A.20cmB.25cmC.40cmD.45cm4.（2022高考上海）在描述氣體狀態(tài)的參量中，是氣體分子空間所能夠達(dá)到的范圍。壓強(qiáng)從微觀角度來說，是的宏觀體現(xiàn)。5.（2022高考遼寧物理）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V和熱力學(xué)溫度T變化圖像如圖所示，此過程中該系統(tǒng)（）

A.對外界做正功 B.壓強(qiáng)保持不變 C.向外界放熱 D.內(nèi)能減少6.（2022山東物理）如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時(shí)氣缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將氣缸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)SKIPIF1<0過程中，缸內(nèi)氣體（）A.內(nèi)能增加，外界對氣體做正功B.內(nèi)能減小，所有分子熱運(yùn)動(dòng)速率都減小C.溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D.溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加7.（2022高考河北）如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個(gè)充有同種氣體的氣球。容器內(nèi)溫度處處相同。氣球內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)。氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強(qiáng)將______（填“增大”“減小”或“不變”）；溫度將______（填“升高”“降低”或“不變”）。

8．[選修3-3]（12分）（1）（4分）（2022重慶高考）2022年5月15日，我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（）（視為理想氣體）A．吸收熱量B．壓強(qiáng)增大C．內(nèi)能減小D．對外做負(fù)功9（8分）（2022重慶高考）某同學(xué)探究一封閉氣缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性，得到壓強(qiáng)p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為SKIPIF1<0的等容過程，當(dāng)溫度為SKIPIF1<0時(shí)氣體的壓強(qiáng)為SKIPIF1<0；圖線Ⅱ描述的是壓強(qiáng)為SKIPIF1<0的等壓過程。取SKIPIF1<0為SKIPIF1<0，求①等容過程中，溫度為SKIPIF1<0時(shí)氣體的壓強(qiáng)；②等壓過程中，溫度為SKIPIF1<0時(shí)氣體的體積。10.（2022高考河北）水平放置的氣體阻尼器模型截面如圖所示，汽缸中間有一固定隔板，將汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的某種理想氣體分為兩部分，“H”型連桿活塞的剛性連桿從隔板中央圓孔穿過，連桿與隔板之間密封良好。設(shè)汽缸內(nèi)、外壓強(qiáng)均為大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0?；钊娣e為S，隔板兩側(cè)氣體體積均為SKIPIF1<0，各接觸面光滑。連桿的截面積忽略不計(jì)?，F(xiàn)將整個(gè)裝置緩慢旋轉(zhuǎn)至豎直方向，穩(wěn)定后，上部氣體的體積為原來的SKIPIF1<0，設(shè)整個(gè)過程溫度保持不變，求：（i）此時(shí)上、下部分氣體的壓強(qiáng)；（ii）“H”型連桿活塞的質(zhì)量（重力加速度大小為g）。

11（2022·全國理綜甲卷·33（1））（5分）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如SKIPIF1<0圖上從a到b的線段所示。在此過程中________。（填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）A．氣體一直對外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量12（2022·全國理綜甲卷·33（2））（10分）如圖，容積均為SKIPIF1<0、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強(qiáng)為SKIPIF1<0、溫度為SKIPIF1<0的環(huán)境中：兩汽缸的底部通過細(xì)管連通，A汽缸的頂部通過開口C與外界相通；汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為SKIPIF1<0和SKIPIF1<0。環(huán)境壓強(qiáng)保持不變，不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。（i）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)的溫度；（ⅱ）將環(huán)境溫度緩慢改變至SKIPIF1<0，然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達(dá)汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強(qiáng)。13（6分）（2022·高考廣東物理）利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，這個(gè)過程__________（選填“是”或“不是”）自發(fā)過程。該過程空調(diào)消耗了電能，空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量__________（選填“大于”“等于”或“小于”）從室內(nèi)吸收的熱量。14（6分）（2022·高考廣東物理）玻璃瓶可作為測量水深的簡易裝置。如圖14所示，潛水員在水面上將SKIPIF1<0水裝入容積為SKIPIF1<0的玻璃瓶中，擰緊瓶蓋后帶入水底，倒置瓶身，打開瓶蓋，讓水進(jìn)入瓶中，穩(wěn)定后測得瓶內(nèi)水的體積為SKIPIF1<0。將瓶內(nèi)氣體視為理想氣體，全程氣體不泄漏且溫度不變。大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0取SKIPIF1<0，重力加速度g取SKIPIF1<0，水的密度SKIPIF1<0取SKIPIF1<0。求水底的壓強(qiáng)p和水的深度h。15（2022·全國理綜乙卷·33）（1）一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化狀態(tài)c，其過程如SKIPIF1<0圖上的兩條線段所示，則氣體在（）

A.狀態(tài)a處壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B.由a變化到b的過程中，氣體對外做功C.由b變化到c的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變D.由a變化到b的過程中，氣體從外界吸熱E.由a變化到b的過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能16（2022·全國理綜乙卷·33）（2）.如圖，一豎直放置的汽缸由兩個(gè)粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處。活塞Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量分別為SKIPIF1<0、m，面積分別為SKIPIF1<0、S，彈簧原長為l。初始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的伸長量為SKIPIF1<0，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為SKIPIF1<0。已知活塞外大氣壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無漏氣，不計(jì)彈簧的體積。（1）求彈簧的勁度系數(shù)；（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞Ⅱ剛運(yùn)動(dòng)到汽缸連接處時(shí)，活塞間氣體的壓強(qiáng)和溫度。17.（2022山東物理）某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實(shí)現(xiàn)浮沉。如圖所示，魚鰾結(jié)構(gòu)可簡化為通過閥門相連的A、B兩個(gè)密閉氣室，A室壁厚、可認(rèn)為體積恒定，B室壁簿，體積可變；兩室內(nèi)氣體視為理想氣體，可通過閥門進(jìn)行交換。質(zhì)量為M的魚靜止在水面下H處。B室內(nèi)氣體體積為V，質(zhì)量為m；設(shè)B室內(nèi)氣體壓強(qiáng)與魚體外壓強(qiáng)相等、魚體積的變化與B室氣體體積的變化相等，魚的質(zhì)量不變，魚鰾內(nèi)氣體溫度不變。水的密度為ρ，重力加速度為g。大氣壓強(qiáng)為p0，求：（1）魚通過增加B室體積獲得大小為a的加速度、需從A室充入B室的氣體質(zhì)量m；（2）魚靜止于水面下H1處時(shí)，B室內(nèi)氣體質(zhì)量m1。

18．（2022新高考海南卷）足夠長的玻璃管水平放置，用長SKIPIF1<0的水銀封閉一段長為SKIPIF1<0的空氣柱，大氣壓強(qiáng)為SKIPIF1<0，環(huán)境溫度為SKIPIF1<0，將玻璃管緩慢逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到豎直，則：①空氣柱是吸熱還是放熱？②空氣柱長度變?yōu)槎嗌?？③?dāng)氣體溫度變?yōu)镾KIPIF1<0時(shí)，空氣柱長度又是多少？19.（2022新高考江蘇卷）自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中，同學(xué)們對密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論，下列說法中正確的是（）A.體積增大時(shí)，氫氣分子的密集程度保持不變B.壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C.因?yàn)闅錃夥肿雍苄?，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D.溫度變化時(shí)，氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會(huì)變化20.（2022新高考江蘇卷）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷SKIPIF1<0和SKIPIF1<0兩個(gè)過程，其中SKIPIF1<0為等溫過程，狀態(tài)b、c的體積相同，則（）

A.狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)b B.狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC.SKIPIF1<0過程中氣體吸收熱量 D.SKIPIF1<0過程中外界對氣體做正功21（2021重慶高考）（4分）圖1和圖2中曲線I、II、III分別描述了某物理量隨分子之間的距離變化的規(guī)律，r0為平衡位置?，F(xiàn)有如下物理量：①分子勢能，②分子間引力，③分子間斥力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線I、II、III對應(yīng)的物理量分別是（在給出的4個(gè)選項(xiàng)中。只有一個(gè)符合要求的）A.①③②B.②④③C.④①③D.①④③22（2021重慶高考）（8分）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略?，F(xiàn)有容積為V1的某氣罐裝有溫度為T1、壓強(qiáng)為p1的氦氣，將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為T1，壓強(qiáng)均為kp1，k為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過程無漏氣。①求密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體的體積；②若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度為T2，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。第三部分思路歸納，內(nèi)化方法(1)擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)、熱運(yùn)動(dòng)的對比現(xiàn)象擴(kuò)散現(xiàn)象布朗運(yùn)動(dòng)熱運(yùn)動(dòng)活動(dòng)主體分子微小固體顆粒分子區(qū)別分子的運(yùn)動(dòng)，發(fā)生在固體、液體、氣體任何兩種物質(zhì)之間比分子大得多的微粒的運(yùn)動(dòng)，只能在液體、氣體中發(fā)生分子的運(yùn)動(dòng)，不能通過光學(xué)顯微鏡直接觀察到共同點(diǎn)①都是無規(guī)則運(yùn)動(dòng)②都隨溫度的升高而更加激烈聯(lián)系擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)都反映無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)(2)對物體內(nèi)能的理解①等于物體中所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢能的總和，是狀態(tài)量。②對于給定的物體，其內(nèi)能大小由物體的溫度和體積決定。③物體的內(nèi)能與物體的位置高低、運(yùn)動(dòng)速度大小無關(guān)。(3)．晶體和非晶體比較比較晶體非晶體單晶體多晶體形狀規(guī)則不規(guī)則不規(guī)則熔點(diǎn)固定固定不固定特性各向異性各向同性各向同性（4）.液晶的性質(zhì)液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動(dòng)，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn)，在光學(xué)性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性。（5）．液體的表面張力使液體表面有收縮到球形的趨勢，表面張力的方向跟液面相切。（6）．飽和汽壓的特點(diǎn)液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。（7）．相對濕度某溫度時(shí)空氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與同溫下水的飽和汽壓的百分比，即：B＝eq\f(p,ps)×100%。（8）對熱力學(xué)定律的理解(i)改變物體內(nèi)能的方式有兩種，只敘述一種改變方式是無法確定內(nèi)能變化的。(ii)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W中W和Q的符號可以這樣確定：只要此項(xiàng)改變對內(nèi)能增加有正貢獻(xiàn)的即為正。(iii)對熱力學(xué)第二定律的理解：熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，也可以從單一熱源吸收熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但不引起其他變化是不可能的。（9）熱力學(xué)定律與氣體實(shí)驗(yàn)定律的綜合問題的處理方法（10）“汽缸”模型的三種常見問題(i)氣體系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律和物體的平衡條件解題。(ii)氣體系統(tǒng)處于非平衡狀態(tài)，需要綜合應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題。(iii)兩個(gè)或多個(gè)汽缸封閉著幾部分氣體，并且汽缸之間相互關(guān)聯(lián)的問題，解答時(shí)應(yīng)分別研究各部分氣體，找出它們各自遵循的規(guī)律，并寫出相應(yīng)的方程，還要寫出各部分氣體之間壓強(qiáng)或體積的關(guān)系式，最后聯(lián)立求解。（11）求解液柱封閉氣體問題的四點(diǎn)提醒(1)液體因重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小為p＝ρgh(其中h為氣、液接觸面至液面的豎直高度)。(2)不要漏掉大氣壓強(qiáng)，同時(shí)又要盡可能平衡掉某些大氣的壓力。(3)有時(shí)直接應(yīng)用連通器原理——連通器內(nèi)靜止的液體，同種液體在同一水平面上各處壓強(qiáng)相等。(4)當(dāng)液體為水銀時(shí)，可靈活應(yīng)用壓強(qiáng)單位“cmHg”，使計(jì)算過程簡捷。（12）等效法求解變質(zhì)量的氣體問題在“充氣、抽氣”模型中可以假設(shè)把充進(jìn)或抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中，即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題。(i)充氣中的變質(zhì)量問題設(shè)想將充進(jìn)容器內(nèi)的氣體用一個(gè)無形的彈性口袋收集起來，那么當(dāng)我們?nèi)∪萜骱涂诖鼉?nèi)的全部氣體為研究對象時(shí)，這些氣體狀態(tài)不管怎樣變化，其質(zhì)量總是不變的。這樣，就將變質(zhì)量的問題轉(zhuǎn)化成質(zhì)量一定的問題了。(ii)抽氣中的變質(zhì)量問題用抽氣筒對容器抽氣的過程中，對每一次抽氣而言，氣體質(zhì)量發(fā)生變化，其解決方法同充氣問題類似，假設(shè)把每次抽出的氣體包含在氣體變化的始、末狀態(tài)中，即用等效法把變質(zhì)量問題轉(zhuǎn)化為恒定質(zhì)量的問題。（13）實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測油酸分子的大小利用油酸酒精溶液在平靜的水面上形成單分子油膜，將油酸分子看作球形，測出一定體積油酸溶液在水面上形成的油膜面積，用d＝eq\f(V,S)計(jì)算出油膜的厚度，其中V為一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積，S為油膜面積，這個(gè)厚度就近似等于油酸分子的直徑。第四部分最新模擬集萃，提升應(yīng)試能力1.(10分)（2023江蘇百校聯(lián)考第一次考試）如圖所示,豎直放置的絕熱圓柱形容器開口向上,用質(zhì)量m=10kg的活塞密封一部分理想氣體,活塞在容器內(nèi)能自由滑動(dòng)且保持水平,容器內(nèi)側(cè)的底面積S=50cm2,開始時(shí)氣體的溫度t=27℃,活塞到容器底的距離L=20cm?，F(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體,不計(jì)電熱絲自身吸收的熱量,氣體內(nèi)能增加了48J,活塞緩慢上升的距離h=2cm。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。求:(1)活塞停止上升時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度t';(2)在這一過程中,電熱絲中電流所做的功W。2.(2023浙江名校新高考研究聯(lián)盟第一次聯(lián)考)如圖所示，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)SKIPIF1<0的低溫實(shí)驗(yàn)室中有一豎直放置的圓柱形容器，用質(zhì)量為SKIPIF1<0的活塞密封一部分氣體，活塞與容器壁間能無摩擦滑動(dòng)，容器的橫截面積為：SKIPIF1<0，活塞與容器底的距離為SKIPIF1<0。將整個(gè)裝置靜置于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，溫度為SKIPIF1<0的空氣中，氣體從外界吸收熱量SKIPIF1<0，活塞緩慢上升SKIPIF1<0后再次達(dá)到熱平衡。求：（1）低溫實(shí)驗(yàn)室的溫度SKIPIF1<0是多少？（2）在此過程中密閉氣體的內(nèi)能增加了多少？3.（2023湖南永州一模）如圖所示，玻璃管A上端封閉，玻璃管B上端開口且足夠長，兩管下端用軟橡皮管連接起來后呈U形豎直放置，管中有一段水銀柱，A管上端封閉了一段長SKIPIF1<0的氣柱，外界氣壓SKIPIF1<0，左右兩水銀面高度差SKIPIF1<0，A管中氣柱溫度SKIPIF1<0。（1）保持A管內(nèi)氣體溫度不變，向下緩慢移動(dòng)B管直至兩管水銀AB面等高，求此時(shí)A管內(nèi)氣柱的長度SKIPIF1<0；（2）保持第（1）問中A、B兩管水銀面等高時(shí)兩管的位置不變，為了讓A管中氣柱長度恢復(fù)到SKIPIF1<0，則A管中氣柱溫度SKIPIF1<0應(yīng)為多少。4．【物理——選修3-3】（15分）（1）（5分）（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）下列說法正確的是______。（填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得4分，選對3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）A．質(zhì)量、溫度、體積都相等的物體內(nèi)能一定相等B．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)C．裝在絕熱容器中質(zhì)量一定的理想氣體向真空自由膨脹的過程中，氣體對外界做功且內(nèi)能減少D．空調(diào)機(jī)在制冷過程中，向室外放出的熱量大于從室內(nèi)吸收的熱量E．用SKIPIF1<0表示分子勢能，r表示分子間距離，SKIPIF1<0可能隨r的增大而增大，也可能隨r的增大而減小5.（2023陜西師大附中期初檢測）下列說法正確的是（）A.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象都是由物質(zhì)分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，且劇烈程度都與溫度有關(guān)B.彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點(diǎn)C.一定質(zhì)量的理想氣體保持壓強(qiáng)不變，溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對單位面積容器壁的碰撞次數(shù)一定減少D.溫度相同、質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，若均可視為理想氣體，則氫氣的內(nèi)能比氧氣的內(nèi)能大E.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)過程總是向著分子熱運(yùn)動(dòng)無序性減小的方向進(jìn)行的6.（2023四川成都蓉城名校聯(lián)盟聯(lián)考）王亞平在“太空課堂”中，演示了一精彩的實(shí)驗(yàn)——水球?qū)嶒?yàn)。王亞平往水膜內(nèi)注入純凈水，讓它變成一個(gè)“完美”的大水球。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是水球表面層分子比較___________（填“稀疏”或“密集"），表面層分子間的相互作用力表現(xiàn)為___________（填“引力”或“斥力”），正因?yàn)檫@個(gè)表面張力的作用，使得液體表面積盡可能地___________（填“縮至最小”或“擴(kuò)至最大”），于是在失重環(huán)境下形成“完美”的大水球。7.（2023四川內(nèi)江一中入學(xué)考試）下列說法正確的是（）A.太空中水滴成球形，是液體表面張力作用的結(jié)果B.布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與溫度有關(guān)，所以布朗運(yùn)動(dòng)也叫分子熱運(yùn)動(dòng)C.某理想氣體的摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則該理想氣體單個(gè)的分子體積為SKIPIF1<0D.晶體在熔化過程中吸收熱量，內(nèi)能增加，但其分子平均動(dòng)能保持不變E.一定質(zhì)量理想氣體克服外界壓力膨脹，但不吸熱也不放熱，內(nèi)能一定減少8.（2023四川內(nèi)江一中入學(xué)考試）如圖所示，兩端封閉且粗細(xì)均勻的豎直玻璃管內(nèi)有一段長10cm的水銀柱將管內(nèi)理想氣體分隔成上、下兩部分，上部分氣柱的長度為15cm，壓強(qiáng)為70cmHg，下部分氣柱的長度為5cm。將玻璃管下部分插入待測溫度的液體中，水銀柱向上移動(dòng)1cm后穩(wěn)定不動(dòng)。已知環(huán)境的熱力學(xué)溫度為300K，上部分氣柱的溫度始終與外部環(huán)境溫度保持一致，水銀柱的長度保持不變。求：（?。┎ＡЧ懿迦胍后w中，穩(wěn)定后下部分氣柱的壓強(qiáng)；（ⅱ）待測液體的熱力學(xué)溫度。9.（2023四川成都蓉城名校聯(lián)盟聯(lián)考）如圖，厚度不計(jì)的活塞C將圓柱形導(dǎo)熱氣缸分為A、B兩室，A、B中各封有一定質(zhì)量的理想氣體，A室左側(cè)連通一豎直放置的U形玻璃細(xì)管（管內(nèi)氣體的體積可忽略）；當(dāng)關(guān)閉B室右側(cè)的閥門K且缸內(nèi)氣體溫度為SKIPIF1<0時(shí)，A、B兩室容積恰好相等，U形管左、右水銀面高度差為SKIPIF1<0。外界大氣壓SKIPIF1<0，不計(jì)一切摩擦。（1）打開閥門K，使B室緩慢漏氣，保持缸內(nèi)氣體溫度恒為SKIPIF1<0，當(dāng)活塞C不再移動(dòng)時(shí)，求A室和B室的體積之比；（2）保持閥門K打開，再對A室氣體緩慢加熱，當(dāng)溫度達(dá)到SKIPIF1<0時(shí)，求U形管左、右水銀面的高度差。10.（2023陜西師大附中期初檢測）如圖，粗細(xì)均勻的U形玻璃管豎直放置，右管上端封閉，左管上端開口且足夠長，管內(nèi)一段水銀柱在右管內(nèi)封閉一段氣柱A，穩(wěn)定時(shí)左、右兩管中水銀液面相平，氣柱A長12cm。現(xiàn)在左管中沿內(nèi)壁緩慢倒入水銀，再次穩(wěn)定后氣柱A長9cm，管內(nèi)氣體溫度不變，左管足夠長，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，倒入水銀后，求：（1）氣柱A中氣體壓強(qiáng)；（2）左管中倒入的水銀柱長度。11（2）（10分）（2023江西紅色十校第一次聯(lián)考）如圖，U形細(xì)玻璃管豎直放置，管中有一段水銀，左、右兩豎直管中水銀液面相平，AB管中封閉的氣柱和水銀柱的長度均為10cm，將U形管繞C點(diǎn)在豎直面內(nèi)沿順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)53°時(shí)，AB管中氣柱長為12.5cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg，環(huán)境溫度為300K。（?。┣驜C段玻璃管的長度；（ⅱ）若玻璃管不轉(zhuǎn)動(dòng)，而使環(huán)境溫度升高，使AB管中的氣柱長也變?yōu)?2.5cm，則升高后的環(huán)境溫度為多少？12（2023廣東廣州階段測試）如圖所示，導(dǎo)熱氣缸開口向右水平放置，缸內(nèi)活塞密閉效果良好且能無摩擦滑動(dòng)。開始時(shí)活塞在虛線位置靜止（狀態(tài)I），封閉氣體體積為V=1L，通過給缸體緩慢加熱，氣體膨脹至體積加倍（狀態(tài)Ⅱ），此時(shí)氣缸內(nèi)壁的卡銷自動(dòng)開啟，同時(shí)停止加熱，待氣缸慢慢冷卻至環(huán)境溫度（狀態(tài)Ⅲ）。若封閉氣體可視為理想氣體，環(huán)境溫度為27℃，外界大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105Pa。求：（1）請?jiān)谧鴺?biāo)圖上畫出封閉氣體的壓強(qiáng)p隨熱力學(xué)溫度T的變化圖像，并通過計(jì)算說明作圖所需的關(guān)鍵狀態(tài)參量；（2）若給缸體緩慢加熱的過程，氣體吸收的熱量為Q=220J，則在氣缸冷卻的過程氣體放出的熱量是多少？13.（2023湖北新高考協(xié)作體高三起點(diǎn)考試）豎直放置的粗細(xì)均勻的U型玻璃管右端封閉，左端用一進(jìn)氣口與外界大氣連通?，F(xiàn)用一段水銀柱把U型管內(nèi)氣體分為左右兩部分，長度均為40cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg?，F(xiàn)用抽氣機(jī)把左部分氣體陸續(xù)抽出，停止抽氣后，發(fā)現(xiàn)右管內(nèi)氣體長度為50cm（未到管底部），此過程中不考慮兩氣體溫度變化。（1）停止抽氣后，右部分氣體壓強(qiáng)是多少；（2）此過程中，左部分氣體剩余質(zhì)量是原質(zhì)量的幾分之幾。

14.（2023湖南三湘創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)考）某簡易溫度報(bào)警裝置的示意圖如圖所示，其原理是：導(dǎo)熱性能良好的豎直細(xì)管中用水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警聲。27℃時(shí)，空氣柱長度SKIPIF1<0，水銀柱上表面與導(dǎo)線下端的距離SKIPIF1<0，水銀柱高度SKIPIF1<0，用該溫度報(bào)警裝置測量沸騰的某種液體時(shí)恰好報(bào)警，該液體沸點(diǎn)與大氣壓強(qiáng)的關(guān)系表如下。沸點(diǎn)98℃99℃100℃101℃102℃壓強(qiáng)74cmHg75cmHg76cmHg77cmHg78cmHg（1）求當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)p0；（2）若取出1cm水銀柱，求該裝置報(bào)警時(shí)的熱力學(xué)溫度SKIPIF1<0。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

15.（2022年9月甘肅張掖一診）如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中．當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)=76cmHg．（1）為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?？?）封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm，需向開口端注入的水銀柱長度為多少？16.（2023浙江舟山質(zhì)檢）一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了SKIPIF1<0的循環(huán)，其SKIPIF1<0圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A.狀態(tài)B時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能比狀態(tài)A時(shí)氣體分子的平均動(dòng)能大B.由C到D的過程中，氣體是等溫變化C.由B到C的過程中，氣體要放出熱量D.經(jīng)歷SKIPIF1<0一個(gè)循環(huán)，氣體吸收的總熱量大于釋放的總熱量17.（2022年9月甘肅張掖一診）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說法正確的是（）A.理想氣體絕熱膨脹，內(nèi)能一定減少B.相同質(zhì)量的理想氣體，溫度相同，則內(nèi)能相同C.熱量可以從內(nèi)能小的物體自發(fā)地傳遞到內(nèi)能大的物體D.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.功變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆的18．（2023南京六校聯(lián)考）對于教材中以下配圖的說明，正確的是

A．甲圖為油膜法估算分子直徑的實(shí)驗(yàn)圖，實(shí)驗(yàn)中需將痱子粉撒的盡量厚一些B．乙圖為布朗運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生原因示意圖，說明微粒越大，液體分子沿各方向撞擊它的數(shù)量越多，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯C．丙圖為模擬氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生機(jī)理實(shí)驗(yàn)圖，說明氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子對器壁頻繁碰撞產(chǎn)生的D．丁圖為熱機(jī)工作時(shí)的能流分配圖，說明熱機(jī)的效率可能達(dá)到100%19．（1）（4分）（2022年9月河北示范性高中調(diào)研）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，最后從狀態(tài)C變化到狀態(tài)A。其狀態(tài)變化過程的P－V圖像如圖所示。已知該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27℃。則該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為______K。在氣體從狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中，外界對氣體做______功（填“正”或者“負(fù)”）。在氣體從狀態(tài)C到狀態(tài)A的過程中，氣體______（填“吸熱”或者“放熱”）。20（8分）（2022年9月河北示范性高中調(diào)研）趣味運(yùn)動(dòng)“充氣碰碰球”如圖所示。用完全封閉的PVC薄膜充氣膨脹成型，人鉆入洞中，進(jìn)行碰撞游戲。充氣之后碰