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1、
選考33題仿真2021·Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷高考模擬演練
1.(2021·山東德州模擬)(1)以下說法正確的選項(xiàng)是________。
A.物體的溫度變化時(shí),其分子平均動(dòng)能一定隨之改變
B.在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨溫度降低而增加
C.不可能從單一熱源吸收熱量使之完全變成功
D.物體內(nèi)能的增加量等于外界對(duì)物體所做的功與物體從外界吸收的熱量之和
E.滿足能量守恒定律的物理過程一定能自發(fā)進(jìn)行
(2)一定質(zhì)量的理想氣體自狀態(tài)A變化到狀態(tài)B,再變化到狀態(tài)C。其狀態(tài)變化過程的p-V圖像如下列圖。該氣體在狀態(tài)A時(shí)的溫度為27 ℃。求:
①該氣體在狀態(tài)B時(shí)的溫度為多少攝
2、氏度;
②該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中與外界交換的熱量。
解析 (1)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,那么物體的溫度變化時(shí),其分子平均動(dòng)能一定隨之改變,選項(xiàng)A正確;氣體的壓強(qiáng)是由大量分子對(duì)器壁的碰撞而產(chǎn)生的,它包含兩方面的原因:分子每秒對(duì)器壁單位面積的平均碰撞次數(shù)和每一次的平均撞擊力,氣體的溫度降低時(shí),分子的平均動(dòng)能減小,對(duì)器壁的平均撞擊力減小,所以在壓強(qiáng)不變時(shí),分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨溫度降低而增加,選項(xiàng)B正確;根據(jù)熱力學(xué)第二定律,從單一熱源吸收熱量使之完全變成功是可能的,但要引起其他變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;根據(jù)熱力學(xué)第一定律,物體內(nèi)能的增加量等于外界對(duì)物體所做的功與物體從外界吸收的熱
3、量之和,選項(xiàng)D正確;根據(jù)熱力學(xué)第二定律,自然界的宏觀熱現(xiàn)象的過程都有方向性,滿足能量守恒定律的物理過程不一定能自發(fā)進(jìn)行,選項(xiàng)E錯(cuò)誤。
(2)①狀態(tài)A:TA=300 K
從A到B的過程=
得TB=900 K
tB=TB-273 ℃=627 ℃
②從A到C的過程,由=
得TA=TC
故從A到C氣體的內(nèi)能變化量ΔU=0
從A到C的過程僅從A到B時(shí)氣體對(duì)外做功
W=-pA(VB-VA)=-600 J
又由熱力學(xué)第一定律ΔU=W+Q
得Q=600 J
即該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中吸熱600 J。
答案 (1)ABD (2)①627 ℃?、?00 J
2.(1)(2021·
4、廣東汕頭第二次模擬)一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷ab、bc、ca三個(gè)過程回到原狀態(tài),其V-T圖像如下列圖。以下判斷正確的選項(xiàng)是________。
A.a(chǎn)b過程中氣體一定放熱
B.a(chǎn)b過程中氣體對(duì)外界做功
C.bc過程中氣體內(nèi)能保持不變
D.bc過程中氣體一定吸熱
E.ca過程中容器壁單位面積受到氣體分子的撞擊力一定減小
(2)如下列圖是生活上常用噴霧器的簡(jiǎn)化圖。貯液瓶容積為3 L(不計(jì)貯液瓶中打氣筒和細(xì)管的體積),噴液前,瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)需到達(dá)2.5 atm,方可將液體變成霧狀噴出,打氣筒每次能向貯液瓶?jī)?nèi)打入p0=1.0 atm的空氣ΔV=50 mL?,F(xiàn)翻開進(jìn)水閥門A和噴霧頭
5、閥門B,裝入2 L的清水后,關(guān)閉閥門A和B。設(shè)周圍大氣壓恒為p0,打氣過程中貯液瓶?jī)?nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變,不計(jì)細(xì)管中水產(chǎn)生的壓強(qiáng),求:
①為確保噴霧器的正常使用,打氣筒至少打氣次數(shù)n;
②當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓到達(dá)2.5 atm時(shí)停止打氣,然后翻開閥門B,求噴霧器能噴出的水的體積的最大值。
解析 (1)由題圖可知,ab過程氣體發(fā)生等溫變化,氣體內(nèi)能不變,體積減小,外界對(duì)氣體做功,由熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W可知,氣體放出熱量,故A正確,B錯(cuò)誤;由題圖知,bc過程氣體體積不變而溫度升高,氣體內(nèi)能增大,氣體不做功,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體吸收熱量,故C錯(cuò)誤,D正確;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程
6、得=,因VcTa,故pc>pa,根據(jù)氣體壓強(qiáng)的微觀解釋可知E正確。
(2)①貯液瓶裝水后,瓶?jī)?nèi)封閉氣體的體積
V1=V總-V液=1 L
打氣過程瓶?jī)?nèi)氣體做等溫變化,有
p0(V1+V外)=p2V1
V外=nΔV
將p0=1.0 atm、p2=2.5 atm代入,解得打氣的次數(shù)至少為n=30次
②閥門翻開噴水過程,瓶?jī)?nèi)封閉氣體做等溫變化,有
p2V1=p3V3
最后瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)
p3=p0
代入數(shù)據(jù)解得最后瓶?jī)?nèi)氣體的體積
V3=2.5 L
因此噴霧器能噴出的水的體積的最大值
V水=V3-V1=1.5 L。
答案 (1)ADE (2)①30次?、?.5
7、 L
3.(2021·山東濟(jì)南模擬)(1)以下說法中正確的選項(xiàng)是________。
A.溫度高的物體比溫度低的物體熱量多
B.溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多
C.溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大
D.相互間到達(dá)熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等
E.分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大
(2)如下列圖,橫截面積為10 cm2的圓柱形導(dǎo)熱氣缸內(nèi)有一個(gè)活塞,活塞把氣缸內(nèi)的氣體分為A、B兩局部,A局部和B局部氣柱的長(zhǎng)度都為15 cm。初始時(shí),兩局部氣體的壓強(qiáng)均為p0=1×105 Pa。假設(shè)把氣缸緩慢豎起,活塞沿缸壁移動(dòng)了5 cm,不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦,g
8、取10 m/s2,求活塞的質(zhì)量。
解析 (1)熱量是在熱傳遞過程中傳遞的能量,不是狀態(tài)量,A錯(cuò)誤;物體的內(nèi)能與物體的溫度、體積等有關(guān),溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內(nèi)能多,溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能大,B、C正確;相互間到達(dá)熱平衡的兩物體的溫度一定相等,內(nèi)能不一定相等,D錯(cuò)誤;由分子勢(shì)能與分子間距的關(guān)系可知,分子勢(shì)能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大,E正確。
(2)兩局部氣體均作等溫變化
對(duì)于A氣體有:p0V=p1V1
或者:p0Sl=p1Sl1
對(duì)于B氣體有:p0V=p2V2
或者:p0Sl=p2Sl2
幾何關(guān)系:V1+V2=2V
或者l1+l2=2l
對(duì)于活塞,有p2S=p1S+mg
或者p1S=p2S+mg
解得:m=7.5 kg。
答案 (1)BCE (2)7.5 kg
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