2020届高三高考物理（艺术）二轮复习专项课后练习：分子动理论、气体和热力学定律
第1讲 分子动理论、气体及热力学定律
1．(1)一定质量的理想气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图所示的p－V图描述，图中p1、p2、V1、
V2和V3为已知量．
①气体状态从A到B是________过程(选填“等容”“等压”或“等温”)；
②状态从B到C的变化过程中，气体的温度________(选填“升高”“不变”或“降低”)； ③状态从C到D的变化过程中，气体________(选填“吸热”或“放热”)； ④状态从A→B→C→D的变化过程中，气体对外界所做的总功为________．
(2)如图所示，竖直放置的汽缸上端有一活塞，活塞横截面积为S(厚度不计)，活塞可在汽缸内无摩擦地滑动．汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃细管相通．汽缸内封闭了一段高为L的气柱，U形管内的气体体积不计．此时缸内气体温度为T0，U形管内水银柱高度差为h.已知大气压强为p0，水银的密度为ρ，重力加速度为g.(汽缸内气体与外界无热量交换)
①求活塞的质量m.
②对汽缸内气体进行加热，并在活塞上缓慢添加质量为4m的沙子，最终活塞位置不变，求最终汽缸内气体的温度T.
2．(2018·全国卷Ⅱ，33T)
(1)(多选)对于实际的气体，下列说法正确的是________． A．气体的内能包括气体分子的重力势能 B．气体的内能包括气体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．气体的体积变化时，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)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口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，不计它们之间的摩擦．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汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处．求此时汽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.
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3．(2019·石家庄二模)(1)(多选)下列说法中正确的是( )
A．如图甲所示为热机工作能流分配图，如果在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失，热机的效率会达到100%
B．如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，分子势能逐渐变大
C．如图丙所示为某理想气体分子速率分布图像，由图可知与0 ℃相比，100 ℃时速率大的分子所占比例较多 D．在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如图丁所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为非晶体
E．如图戊所示，透明塑料瓶内有少量水，水上方有水蒸气．用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这是由于气体膨胀对外做功温度降低造成的
(2)如图所示，质量m＝50 kg的导热汽缸置于水平地面上，质量不计，横截面积S＝0.01 m的活塞通过轻杆与右侧墙壁相连．活塞与汽缸间无摩擦且不漏气，气体温度t＝27℃，汽缸与地面间的动摩擦因数μ＝0.4，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，已知g＝10 m/s，热力学温度与摄氏温度之间的关系为T＝t＋273，求：
2
2
①缓慢升高气体温度，汽缸恰好开始向左运动时气体的压强p和温度t； ②保证汽缸静止不动时温度的范围．
4．(2020·峨山县校级模拟)(1)(多选)下列说法正确的是( ) A．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的
B．做功和热传递在改变内能的效果上是等效的，这表明要使物体的内能发生变化，既可以通过做功来实现，也可以通过热传递来实现
C．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多 D．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大
E．在水池中，一个气泡从池底浮起，此过程可认为气泡的温度不变，气泡内气体为理想气体，则外界对气泡
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做正功，同时气泡吸热
(2)一个水平放置的汽缸，由两个截面积不同的圆筒联接而成．活塞A、B用一长为4L的刚性细杆连接，L＝0.5 m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动．A、B的截面积分别为SA＝40 cm，SB＝20 cm，A、B之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧(A的左方和B的右方)是压强为p0＝1.0×10 Pa的大气．当汽缸内气体温度为T1＝525 K时两活塞静止于如图所示的位置．
(ⅰ)现使汽缸内气体的温度缓慢下降，当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处？ (ⅱ)若在此变化过程中气体共向外放热500 J，求气体的内能变化了多少？
5
2
2
5．(2018·全国卷Ⅲ，33T)(1)(多选)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________．
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)在两端封闭，粗细均匀的U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，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12.0 cmHg.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．
6．(2020·湖北模拟)(1)(多选)下列说法正确的是________．
A．花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停的做无规则运动 B．外界对气体做正功，气体的内能不一定增加
C．影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和气压的差
D．第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律 E．晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大
(2)一个篮球的容积是2.5 L，用打气筒给篮球打气时，每次把10 Pa的空气打进去125 cm.如果在打气前篮
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