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2021届高三物理二轮强化综合复习训练
热学综合复习
1.如图所示,一根长、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置,管内用长的水银柱封闭了一段长的空气柱.已知大气压强为75
cmHg,玻璃管周围环境温度为27
℃.求：
(1)若将玻璃管缓慢倒转至开口向下,玻璃管中气柱将变成多长;
(2)若使玻璃管开口水平放置,缓慢升高管内气体温度,温度升高到多少摄氏度时,管内水银刚好要溢出.
2.[物理选修3-3]
(1)如图所示，一定质量的理想气体经历的等压过程和的绝热过程(气体与外界无热交换)，则下列说法正确的是(
)
A.过程中，外界对气体做功
B.过程中，气体分子的平均动能变大
C.过程中，气体从外界吸收热量
D.过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
E.过程中，单位体积内气体分子数增多
(2)如图所示,体积为,内壁光滑的圆柱形导热气缸，气缸顶部有一厚度不计的轻质活塞,气缸内壁密封有密度为,温度为3,压强为1.5的理想气体(和分别为大气压强和室温)，设容器内气体的变化过程都是缓慢的，气体的摩尔质量为,阿伏加德罗常数为.
(i)求气缸内气体与外界大气达到平衡时的体积;
(ii)气缸内气体的分子的总个数。
3.【物理—选修3-3】
（1）下列说法正确的是______。
A.将一块晶体敲碎，得到的小颗粒也是晶体
B.
即使水凝结成冰后，水分子的热运动也不会停止
C.
分子间距离减小时分子势能一定减小
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）如图所示，形管右管横截面积为左管3倍，管内水银在左管内封闭了一段长为、温度为的空气柱，左右两管水银面高度差为，大气压为。现向右管缓慢补充水银。
①若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为时，左管内气体的压强为多大？
②在1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，则左管内气体的温度为多少？
4.[物理选修3-3]
（1）氧气分子在温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中曲线所示。下列说法中正确的是________。
A．时也有部分氧气分子速率大于
B．曲线反映时氧气分子速率呈“中间多，两头少”的分布
C．在时，部分氧气分子速率比较大，说明内部也有温度较高的区域
D．时,的速率分子数比的速率分子数多
E．温度降低时，氧气分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比的最大值将向速率小的方向移动
（2）如图所示，在两端封闭、导热良好、粗细均匀的形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气，形管两端竖直朝上。环境温度为时，左、右两边空气柱的长度分别为和，左边气体的压强为。现改变环境温度，使左侧竖直管内水银液面下降（左侧竖直管内仍有水银）。求此时的环境温度。
5.如图所示，左端开口的气缸固定在水平桌面，用截面积的活塞封闭一定量的气体，活塞上系一轻绳通过定滑轮连接质量的物体。开始时系统处于平衡状态，缸内气体温度。已知大气压强，重力加速度取，气缸内壁光滑。求：
（1）开始时气缸内部的气体压强。
（2）现用一外力缓慢拉动活塞，当缸内气体体积变为初始体积的1.25倍时，对应的外力为多大？
（3）在第2小问的基础上，若想撤去外力后活塞能静止在原处，写出可行的方案，并通过计算说明你的方案。
6.[物理——选修3-3]
（1）下列说法正确的是(??
)
A.温度由摄氏温度t升至2t,对应的热力学温度便由T升至2T
B.温度越高,布朗运动越剧烈,所以布朗运动也叫做热运动
C.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
D.由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势
E.晶体熔化时吸收热量,分子平均动能不变
（2）如图(a)所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=1×10-4m2、质量为m=0.2kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为12cm,在活塞的右侧6cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa。现将气缸竖直放置,如图(b)所示,取g=10m/s2
。求:
①活塞与气缸底部之间的距离;
②加热到675K时封闭气体的压强。
参考答案
1.答案：(1)60
cm
(2)289.5
℃
解析：(1)以玻璃管内封的气体为研究对象,设玻璃管横截面积为S,初态压强,体积,
倒转后压强,体积,
由玻意耳定律可得,
联立解得.
(2)水平放置玻璃管,设气体的温度升高到时,水银柱与管口相平,初态温度,
当水银柱与管口相平时,管中气柱长度,
体积,
压强,
由理想气体状态方程可得,
解得,则
℃.
2.答案：（1）BCD
（2）（i）在气体温度由T=3降至过程中，压强先由p=1.5减小到，气体体积不变，
由查理定律可得：
,
,
此后保持压强不变，体积继续减小，由盖吕—萨克定律可得：
,
.
（ii）气体的质量
,
其物质的量,
气体的分子数为,
.
3.答案：（1）ABD
（2）①对于封闭气体有：
末态压强：
由于气体发生等温变化，由玻意耳定律可得：
解得：
②均匀加热封闭气体的压强：
由理想气体状态方程可得：
联立解得：
4.答案：（1）ABE
（2）对于左侧气体：
初状态：,,
末状态：,
根据理想气体状态方程：
对于右侧气体：
初状态：,,
末状态：,
根据理想气体状态方程：
联立可得：
5.答案：(1)以活塞为研究对象，受力如图所示
∵平衡∴
(2)设开始时缸内气体体积为，则
∵缓慢推动活塞∴气体温度不变，根据玻意耳定律，
，
以活塞为研究对象，受力如图：
∵平衡∴，
(3)以气缸内气体为研究对象
∵活塞静止在原处∴气体体积不变且
根据查理定律，，
利用销子把活塞固定在原处，加热气缸使气体温度上升至，再拔去销子。(或在逐渐升高气缸内气体温度的同时减少外力，当气体温度升高至（）时撤去外力)
解析：
6.答案：1.CDE;
2.①V1=10SV2=L2S
由等温变化
?②设活塞到卡环时温度为T3
,此时V3=18S
由等压变化
由540K到675K等容变化
由
?

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