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- 2021-05-13 发布
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全国I卷
33.[物理——选修3-3](15分)
V
T
O
a
c
b
e
d
①
④
③
②
(1)(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a开始,经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体,下列说法正确的是 (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.过程①中气体的压强逐渐减小
B.过程②中气体对外界做正功
C.过程④中气体从外界吸收了热量
D.状态c、d的内能相等
E.状态d的压强比状态b的压强小
K
(2)(10分)如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为。现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了。不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。
33.[物理——选修3-3]
(1)BDE
(2)
设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为,压强为;下方气体的体积为,压强为。在活塞下移的过程中,活塞上、下方气体的温度均保持不变,由玻意耳定律得
①
②
由已知条件得
③
④
设活塞上方液体的质量为m,由力的平衡条件得
⑤
联立以上各式得
⑥
全国卷Ⅱ
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)对于实际的气体,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。没选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.气体的内能包括气体分子的重力势能
B.气体的内能包括分子之间相互作用的势能
C.气体的内能包括气体整体运动的动能
D.气体体积变化时,其内能可能不变
E.气体的内能包括气体分子热运动的动能
(2)(10分)如图,一竖直放置的气缸上端开口,气缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。
33.(1)开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,根据查理定律有
①
根据力的平衡条件有
②
联立①②式可得
③
此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有
④
式中
V1=SH⑤
V2=S(H+h)⑥
联立③④⑤⑥式解得
⑦
从开始加热到活塞到达b处的过程中,汽缸中的气体对外做的功为
⑧
全国卷Ⅲ
33.[物理——选修3-3](15分)
(1)(5分)如图,一定量的理想气体从状态a变化到状态b,其过程如p-V图中从a到b的直线所示。在此过程中______。(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.气体温度一直降低
B.气体内能一直增加
C.气体一直对外做功
D.气体一直从外界吸热
E.气体吸收的热量一直全部用于对外做功
(2)(10分)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。
33.(1)BCD
(2)设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有
①
式中为水银密度,g为重力加速度大小。
由玻意耳定律有
p1l1=pl1′②
p2l2=pl2′③
l1′–l1=l2–l2′④
由①②③④式和题给条件得
l1′=22.5 cm⑤
l2′=7.5 cm⑥
江苏卷
12.【选做题】本题包括A、B、C 三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A、 B两小题评分.学科#网
A.[选修3-3](12分)
(1)如题12A-1图所示,一支温度计的玻璃泡外包着纱布,纱布的下端浸在水中.纱布中的水在蒸发时带走热量,使温度计示数低于周围空气温度.当空气温度不变,若一段时间后发现该温度计示数减小,则 .
(A)空气的相对湿度减小
(B)空气中水蒸汽的压强增大
(C)空气中水的饱和气压减小
(D)空气中水的饱和气压增大
(2)一定量的氧气贮存在密封容器中,在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见右表.则T1 (选填“大于”“小于”或“等于”)T2.若约10%的氧气从容器中泄漏,泄漏前后容器内温度均为T1,则在泄漏后的容器中,速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比 (选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%.
(3)如题12A-2图所示,一定质量的理想气体在状态A时压强为2.0×105 Pa,经历ABCA的过程,整个过程中对外界放出61.4 J热量.求该气体在AB过程中对外界所做的功.
12A.(1)A (2)大于 等于
(3)整个过程中,外界对气体做功W=WAB+WCA,且WCA=pA(VC–VA)
由热力学第一定律ΔU=Q+W,得WAB=–(Q+WCA)
代入数据得WAB=–138.6 J,即气体对外界做的功为138.6 J