2018年高考物理二轮复习第一部分专题七鸭部分课时作业15新人教版

课时作业十五

1．(2017·昆明摸底)(1)下列说法中正确的是________．(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．－2 ℃时水已经结为冰，水分子停止了热运动 B．物体温度越高，物体内部分子热运动的平均动能越大 C．内能不同的物体，物体内部分子热运动的平均动能可能相同 D．一定质量的气体分子的平均速率增大，气体的压强可能减小 E．热平衡是指一个系统内部的状态不再改变时所处的状态 (2)一定质量的理想气体经历了如图所示的状态变化．

(ⅰ)已知从A到B的过程中，气体对外放出600 J的热量，则从A到B，气体的内能变化了多少？

(ⅱ)试判断气体在状态B、C的温度是否相同．如果知道气体在状态C时的温度TC＝300 K，则气体在状态A时的温度为多少？

解析 (1)分子做永不停息的无规则热运动，A错误；物体温度越高，分子的平均动能就越大，物体的内能不同，但温度可能相同则物体分子热运动的平均动能相同，选项B、C正确；一定质量的气体分子的平均速率增大，气体分子温度升高，但压强与温度和体积均有关，若气体的体积也增大，则压强不一定增大，也可能减小，选项D正确；处于热平衡的系统温度保持不变，但是压强和体积等物理量可以改变，故E错误．

(2)(ⅰ)从A到B，外界对气体做功，有

W＝pΔV＝15×104×(8－2)×10－3 J＝900 J

根据热力学第一定律，内能的变化量 ΔU＝W＋Q＝900 J－600 J＝300 J (ⅱ)根据理想气体状态方程有代入数据可得TB＝TC 根据理想气体状态方程有

pBVBpCVC＝ TBTCpAVApCVC＝ TATC代入数据可得TA＝1 200 K

答案 (1)BCD (2)(ⅰ)300 J (ⅱ)1 200 K

2．(2017·广东华南三校联考)(1)下列说法正确的是__________．(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．第二类永动机违反了热力学第二定律，也违反了能量守恒定律

B．布朗运动的规律反映出分子热运动的规律，即小颗粒的运动是液体分子无规则运动 C．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D．干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果

E．从微观上看，气体压强的大小与分子平均动能和分子的密集程度有关

(2)如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口h＝50 cm，活塞面积S＝10 cm，封闭气体的体积为V1＝1 500 cm，温度为0 ℃，大气压强p0＝1.0×10 Pa，物体重力G＝50 N，活塞重力及一切摩擦不计．缓慢升高环境温度，封闭气体吸收了Q＝60 J的热量，使活塞刚好升到缸口．求：

5

2

3

(ⅰ)活塞刚好升到缸口时，气体的温度是多少？ (ⅱ)汽缸内气体对外界做多少功？ (ⅲ)气体内能的变化量为多少？

解析 (1)第二类永动机违反了热力学第二定律，但没有违反能量守恒定律，A项错误．布朗运动是悬浮于液体中的固体小颗粒的运动，反映的是液体分子热运动的规律，B项错误．

(2)(ⅰ)封闭气体初态：V1＝1 500 cm，T1＝273 K 末态：V2＝1 500 cm＋50×10 cm＝2 000 cm 缓慢升高环境温度，封闭气体做等压变化 则有＝ 解得T2＝364 K

(ⅱ)设封闭气体做等压变化的压强为p 对活塞：p0S＝pS＋G

汽缸内气体对外界做功W＝pSh 解得W＝25 J

(ⅲ)由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化量 ΔU＝Q－W 得ΔU＝35 J

故汽缸内的气体内能增加了35 J

3

3

3

3

V1V2T1T2

答案 (1)CDE (2)(ⅰ)364 K (ⅱ)25 J (ⅲ)35 J

3. (2017·石家庄高三调研)(1)下列说法正确的是______．(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．布朗运动反映了组成固体小颗粒的分子的无规则运动 B．热量可以从低温物体传递到高温物体

C．一定质量的理想气体，体积减小、温度不变时，气体的内能不变 D．温度降低，物体内分子运动的速率不一定都变小

E．随着科学技术的发展，人类终会制造出效率为100%的热机

(2)在一端封闭、内径均匀的光滑直玻璃管内，有一段长为l＝16 cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体．当玻璃管水平放置达到平衡时如图甲所示，被封闭气柱的长度l1＝23 cm；当管口向上竖直放置时，如图乙所示，被封闭气柱的长度l2＝19 cm.已知重力加速度g＝10 m/s，不计温度的变化．求：

2

(ⅰ)大气压强p0(用cmHg表示)；

(ⅱ)当玻璃管开口向上以a＝5 m/s的加速度匀加速上升时，水银柱和玻璃管相对静止时被封闭气柱的长度．

解析 (2)(ⅰ)由玻意耳定律可得：p0l1S＝(p0＋ρgl)l2S 解得：p0＝76 cmHg

(ⅱ)当玻璃管加速上升时，设封闭气体的压强为p，气柱的长度为l2，液柱质量为m，对液柱，由牛顿第二定律可得：pS－p0S－mg＝ma

解得：p＝p0＋

2

mg＋ma＝100 cmHg S由玻意耳定律可得：p0l1S＝pl3S 解得：l3＝17.48 cm

答案 (1)BCD (2)(ⅰ)76 cmHg (ⅱ)17.48 cm

4．(1)下列说法中正确的是________．(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．物体中分子热运动动能的总和等于物体的内能 B．橡胶无固定熔点，是非晶体

C．饱和汽压与分子密度有关，与温度无关 D．热机的效率总小于1

E．对于同一种气体，温度越高，分子平均动能越大

(2)如图甲所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上．开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p0(mg

(ⅰ)重物刚离地时汽缸内的温度T1； (ⅱ)气体体积减半时的温度T2；

(ⅲ)在图乙坐标系中画出气体状态变化的整个过程．并标注相关点的坐标值． 解析 (2)(ⅰ)p1＝p0，p2＝p0－

mgSmgp0－

Sp0

等容过程：＝

T0T1

mgp0－

Sp0S－mgT1＝T0＝T0

p0p0SVV2

(ⅱ)等压过程：＝

T1T2

mgp0－

Sp0S－mgT2＝T0＝T0

2p02p0S(ⅲ)如图所示

答案 (1)BDE (2)(ⅰ)

p0S－mgT0 p0S

(ⅱ)

p0S－mgT0 (ⅲ)见解析 2p0S5．(1)下列说法正确的是________．(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．松香在熔化过程中温度不变，分子平均动能不变 B．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小 C．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关

D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大

E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热 (2)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＝50 cm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＝2 800 N/m的竖直轻弹簧A，A下端系有一质量m＝14 kg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＝120 cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压强恒为p0＝1.0×10 Pa，取重力加速度g＝10 m/s，不计一切摩擦．现使缸内气体缓慢冷却，求：

2

5

2

(ⅰ)当B刚要离开桌面时汽缸内封闭气体的温度；

(ⅱ)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)

解析 (1)松香是非晶体，只有晶体在熔化过程中吸收的热量全部用来破坏分子结构，增加分子势能，而熔化过程中温度不变，分子平均动能不变，选项A错误；当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最小，选项B正确；液体的饱和汽压与温度有关，与饱和汽的体积无关，选项C错误；气体的压强与单位体积的分子数和分子平均动能有关，若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则W＞0，Q＞0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，ΔU＞0，说明气体的温度升高，分子平均动能增大，又气体被压缩，体积减小，单位体积的分子数增加，所以气体压强一定增大，选项D正确；若一定质量的理想气体分子平均动能减小，说明温度降低，内能减小，即ΔU＜0，又外界对气体做功，即W＞0，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知，Q＜0，即气体一定放热，选项E正确．

(2)(ⅰ)B刚要离开桌面时弹簧拉力为kx1＝mg 由活塞受力平衡得p2S＝p0S－kx1 根据理想气体状态方程有

p0L1Sp2L1－x1S＝ T1T2

代入数据解得T2＝207 K

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