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1、
選考33題仿真2021·Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考模擬演練
1.(2021·衡中同卷)(1)如下列圖為一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過abcda一個正循環(huán)過程的p-V圖像,其中adc為雙曲線的一局部,對于此循環(huán)過程的描述正確的選項(xiàng)是________。
A.從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體對外做功,且所做的功等于曲線abc與橫坐標(biāo)軸所圍圖形的面積
B.從狀態(tài)c經(jīng)狀態(tài)d到狀態(tài)a,氣體對外做功,且所做的功等于曲線adc與橫坐標(biāo)軸所圍圖形的面積
C.從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體從外界吸收熱量
D.整個循環(huán)過程氣體對外做功,所做的功等于曲線abcda所圍圖形的面積
E.整個循環(huán)過程外界對氣體做功,所做的
2、功等于曲線abcda所圍圖形的面積
(2)一內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸豎直放置,用一橫截面面積S=10 cm2、質(zhì)量不計(jì)的絕熱活塞封閉壓強(qiáng)p1=1.0×105 Pa、體積V=2.0×10-3 m3、溫度t1=27 ℃的理想氣體?,F(xiàn)在活塞上方放置一定質(zhì)量的砝碼,使封閉氣體的體積減少。外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105 Pa,溫度t0=27 ℃,重力加速度g取10 m/s2,熱力學(xué)溫度T=t+273 K。(結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字)
①假設(shè)此時氣體的溫度t2=37 ℃,那么所加砝碼的質(zhì)量為多大?
②假設(shè)此汽缸的絕熱層被破壞,所加的砝碼未動,久放后汽缸與外界溫度相同(汽缸始終不漏氣),那么汽缸內(nèi)氣體的
3、體積會變?yōu)槎嗌伲?
解析 (1)從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b到狀態(tài)c,氣體體積增大,那么氣體對外做功,且所做的功等于曲線abc與橫坐標(biāo)軸所圍圖形的面積,A正確;從狀態(tài)c經(jīng)狀態(tài)d到狀態(tài)a,氣體體積減小,那么外界對氣體做功,B錯誤;由adc為雙曲線的一局部可知,氣體從狀態(tài)c經(jīng)狀態(tài)d到狀態(tài)a發(fā)生等溫變化,內(nèi)能不變,又氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b到狀態(tài)c的過程對外做功,故此過程氣體從外界吸收熱量,C正確;整個循環(huán)過程對外做功,所做的功等于曲線abcda所圍圖形的面積,D正確,E錯誤。
(2)①放置砝碼前、后,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得
=
兩個狀態(tài)的熱力學(xué)溫度分別為
T1=t1+273 K,T2=t2+273 K
4、又p2=p0+
解得m≈1.5 kg
②由于砝碼未動,故氣體發(fā)生等壓變化,由蓋—呂薩克定律得=
又T3=t0+273 K
解得V′≈1.7×10-3 m3。
答案 (1)ACD (2)①1.5 kg?、?.7×10-3 m3
2.(2021·河南開封第三次模擬)(1)以下說法正確的選項(xiàng)是( )
A.零攝氏度的物體的內(nèi)能為零
B.氣體如果失去了容器的約束會散開,這是氣體分子熱運(yùn)動的結(jié)果
C.溫度相同的氧氣和臭氧氣體,分子平均動能相同
D.理想氣體分子之間的引力、斥力依然同時存在,且分子力表現(xiàn)為斥力
E.浸潤現(xiàn)象是分子間作用力引起的
(2)某物理社團(tuán)受“蛟龍?zhí)枿暤膯l(fā),設(shè)
5、計(jì)了一個測定水深的深度計(jì)。如圖,導(dǎo)熱性能良好的汽缸Ⅰ、Ⅱ內(nèi)徑相同,長度均為L,內(nèi)局部別有輕質(zhì)薄活塞A、B,活塞密封性良好且可無摩擦左右滑動,汽缸Ⅰ左端開口。外界大氣壓強(qiáng)為p0,汽缸Ⅰ內(nèi)通過A封有壓強(qiáng)為p0的氣體,汽缸Ⅱ內(nèi)通過B封有壓強(qiáng)為2p0的氣體,一細(xì)管連通兩汽缸,初始狀態(tài)A、B均位于汽缸最左端。該裝置放入水下后,通過A向右移動的距離可測定水的深度。p0相當(dāng)于10 m高的水產(chǎn)生的壓強(qiáng),不計(jì)水溫變化,被封閉氣體視為理想氣體,求:
①當(dāng)A向右移動時,水的深度h;
②該深度計(jì)能測量的最大水深hm。
解析 (1)一切物體都有內(nèi)能,故A錯誤;氣體如果失去了容器的約束會散開,這是氣體分子熱運(yùn)動
6、的結(jié)果,故B正確;溫度是分子平均動能的標(biāo)志,所以溫度相同的氧氣和臭氧氣體,分子平均動能相同,故C正確;理想氣體,分子間引力和斥力同時存在,當(dāng)分子間距離增大時引力和斥力同時減小,只是斥力減小得更快,當(dāng)分子間距離大于平衡距離時,分子間表現(xiàn)為引力,當(dāng)分子間距離減小時,引力和斥力同時增大,只是斥力增大得更快,當(dāng)分子間距離小于平衡距離時,分子間表現(xiàn)為斥力,所以分子間作用力是引力和斥力的合力表現(xiàn),故D錯誤;浸潤現(xiàn)象是分子間作用力引起的,故E正確。
(2)①當(dāng)A向右移動時,設(shè)B不移動
對汽缸Ⅰ內(nèi)氣體,由玻意耳定律得:p0SL=p1SL
解得:p1=p0
而此時B中氣體的壓強(qiáng)為2p0>p1,故B不動
7、
由p1=p0+ph
解得:水的深度ph=p1-p0=p0,故h≈3.33 m。
②該裝置放入水下后,由于水的壓力A向右移動,汽缸Ⅰ內(nèi)氣體壓強(qiáng)逐漸增大,當(dāng)壓強(qiáng)增大到大于2p0后B開始向右移動,當(dāng)A恰好移動到缸底時所測深度最大,此時原汽缸Ⅰ內(nèi)氣體全部進(jìn)入汽缸Ⅱ內(nèi),設(shè)B向右移動x距離,兩局部氣體壓強(qiáng)為p2,活塞橫截面積為S
對原Ⅰ內(nèi)氣體,由玻意耳定律得:p0SL=p2Sx
對原Ⅱ內(nèi)氣體,由玻意耳定律得:2p0SL=p2S(L-x)
又p2=p0+phm
聯(lián)立解得phm=2p0,故hm=20 m。
答案 (1)BCE (2)①3.33 m?、?0 m
3.(2021·山東威海模擬)(
8、1)以下說法正確的選項(xiàng)是________。
A.液晶與多晶體一樣具有各向同性
B.分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,但斥力比引力變化得快
C.水黽(一種小型水生昆蟲)能夠停留在水面上而不陷入水中是由于液體外表張力
D.理論上,第二類永動機(jī)并不違背能量守恒定律,所以隨著科技的進(jìn)步,第二類永動機(jī)有可能研制成功
E.熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體
(2)如下列圖,圓柱形容器被活塞分成甲、乙兩個氣室,兩氣室中封閉有同種理想氣體,兩個氣室體積相等,均為V,甲氣室與U形玻璃管相連,玻璃管內(nèi)有一段水銀柱,開始時,U形管的右管中水銀液面比左管高h(yuǎn),水銀密度為ρ,重力加速度為g,活塞的
9、質(zhì)量為m,橫截面積為S,活塞與容器內(nèi)壁無摩擦且氣密性良好,容器頂部散熱性能良好,容器其他局部及活塞絕熱性能良好,忽略玻璃管容積。U形玻璃管足夠長,大氣壓強(qiáng)為p0,開始時兩氣室中氣體溫度相同。
①開始時甲、乙兩氣室中氣體壓強(qiáng)之比為多少?
②假設(shè)通過電熱絲給乙氣室中的氣體緩慢加熱,經(jīng)過足夠長的時間U形管左、右管中的水銀液面相平,此時活塞上升的高度是多少?
解析 (1)液晶的局部性質(zhì)具有各向異性,A錯誤;隨著分子間距離的增大,分子間的引力和斥力都減小,但斥力比引力變化得快,B正確;液體外表層里的分子比液體內(nèi)部的稀疏,分子間的相互作用表現(xiàn)為引力,即外表張力,因此水黽能在水面停留,C正確;理論上,第二類永動機(jī)并不違背能量守恒定律,但違背了熱力學(xué)第二定律,所以第二類永動機(jī)不可能研制成功,D錯誤;根據(jù)熱力學(xué)第二定律,熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體,但可以在一定的條件下從低溫物體傳遞到高溫物體,如空調(diào),故E正確。
(2)①甲氣室中氣體壓強(qiáng)為
p1=p0-ρgh
乙氣室中氣體壓強(qiáng)為p2=p1+
故壓強(qiáng)之比=
②容器頂部散熱性能良好,因此甲氣室中氣體發(fā)生等溫變化,U形管的左、右管中水銀液面相平時,甲氣室中氣體壓強(qiáng)為p0
由玻意耳定律有p1V=p0V′
V′=V=V
那么活塞上升的高度為h==。
答案 (1)BCE (2)見解析
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