1、专题检测（二十八） 热学（选修3-3）1(2018全国卷)(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pV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l118.0 cm和l212.0 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
2、，气体温度不变。解析：(1)由理想气体的状态方程C知，从a到b气体温度一直升高，故A错误；一定量的理想气体的内能由温度决定，可知气体内能一直增加，故B正确；气体体积逐渐膨胀，一直对外做功，故C正确；根据热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，吸收的热量一部分用来对外做功，一部分用来增加气体的内能，故D正确，E错误。(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，由力的平衡条件有p1p2g(l1l2)U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p。此时原左、右两边空气柱长度分别变为l1和l2，显然原左边空气柱的长度将增加，右边则减小，且两边空气柱长度的变化量大小相等l1l1l2l
3、2由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2联立解得l122.5 cm，l27.5 cm。答案：(1)BCD(2)22.5 cm7.5 cm2(2019届高三云南师大附中质检)(1)多选下列说法正确的是_。A昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为空气的绝对湿度小B当分子间距增大时，分子势能一定增大C一定量的理想气体，在等压膨胀时，气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数减少D晶体熔化时吸收的热量主要用来破坏空间点阵E肥皂泡呈球形是由于液体表面张力的作用(2)如图所示，内壁光滑、导热良好的圆柱形汽缸开口向下竖直悬挂，内有一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞截面积为S，外界大气压强为p0，
4、缸内气体温度为T1。现对汽缸缓慢加热，使理想气体体积由V增大了2V的过程中，气体吸收的热量为Q1；停止加热并保持气体体积不变，使其温度降低为T1。已知重力加速度为g，求：()停止加热时缸内气体的温度；()降温过程中气体放出的热量。解析：(1)昆明地区晴朗天气晒衣服易干，是因为相对湿度小，所以晾晒的衣服易干，故A错误；若分子间表现为引力，随分子间距的增大引力做负功，分子势能增加，若分子间表现为斥力，随分子间距的增大斥力做正功，分子势能减小，故B错误；一定量的理想气体，在等压膨胀时，温度升高，气体分子对器壁的平均撞击力增大，为保证压强不变，气体分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数减少，故C正确；晶
5、体在熔化过程中所吸收的热量，主要用于破坏空间点阵结构，增加分子势能，故D正确；肥皂泡呈球形是由于液体表面张力的作用，故E正确。(2)()停止加热前缸内气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得由题意知V1V，V23V解得：T23T1。()体积由V增大到3V的过程中，由活塞受力平衡有pSp0Smg解得：pp0气体对外所做的功W1pV2V停止加热并保持气体体积不变，W20全程内能变化，U0根据热力学第一定律得UW1Q1Q2所以降温过程中气体放出的热量Q2Q12V。答案：(1)CDE(2)()3T1()Q12V3(2018东北三省四市教研联合体模拟)(1)多选下列说法正确的是_。A温度相同的一切物质的分子平
6、均动能都相同B若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加C只要知道某物质的密度和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数D迈尔是第一个提出能量守恒思想的人E根据一滴油酸酒精溶液的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径d(2)利用如图所示的实验装置可测量粉末状物体的体积。导热性能良好的密闭容器，顶部连接一气压计可测出容器内的气体压强，容器左端与一个带有活塞的1缸相连，右端有一个小门。把小门开启，将活塞置于图中1位置，记录此时气压计读数p01.00 atm。把小门封闭，将活塞缓慢推至图中2位置，记录此时气压计读数p11.20 atm，此过程中，汽缸中气体体积变化V0
7、.5 L。然后打开小门，将活塞恢复到1位置，放入待测粉末状物体后封闭小门。再次将活塞缓慢推至2位置，记录此时气压计读数p21.25 atm。整个过程中环境温度不变，求待测粉末状物体的体积。解析：(1)温度是分子平均动能的标志，则温度相同的一切物质的分子平均动能都相同，选项A正确；由分子势能的变化特点可知，若两分子克服它们之间的分子力做功，则这两个分子的势能增加，选项B正确；只要知道某物质的摩尔质量和其分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数，选项C错误；迈尔是第一个提出能量守恒思想的人，选项D正确；根据一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积V和其在水面上形成的油膜面积S，就能算出油酸分子直径d，选项E
8、错误。(2)未放入粉末状物体时，推动活塞时，气体经历等温压缩过程，由玻意耳定律得：p0V1p1V2压缩后气体的体积为：V2V1V放入粉末状物体后，推动活塞时，气体仍经历等温压缩过程，由玻意耳定律得：p0V3p2V4压缩前气体的体积为：V3V1V压缩后体的体积为：V4V1VV代入数据得：V0.5 L。答案：(1)ABD(2)0.5 L4(2019届高三重庆四校联考)(1)多选如图所示，“奥托循环”由两条绝热线和两条等容线组成，其中，ab和cd为绝热过程，bc和da为等容过程。下列说法正确的是_。Aab过程中，外界对气体做功Bab过程中，气体分子的平均动能变小Cbc过程中，单位时间内与器壁单位面积
9、碰撞的分子数增多Dcd过程中，单位体积内气体分子数减少Eda过程中，气体从外界吸收热量(2)如图所示为一水平固定放置的汽缸，由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B面积分别为2S和S，活塞A、B用长为2l的细直杆连接，活塞与筒壁气密性好且摩擦不计。现活塞间密闭有一定质量的理想气体，两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为p0，当汽缸内气体温度为T0时，活塞B与两圆筒连接处的距离为l且处于静止状态。()现使汽缸内气体温度缓慢下降，活塞A刚刚缓慢右移到两圆筒连接处时，求密闭气体的温度T1；()若汽缸内气体温度缓慢下降至，求细直杆对活塞的弹力大小F。解析：(1)由题意知，ab过程
10、为等温过程，气体分子的平均动能不变，气体体积变小，外界对气体做功，故A正确，B错误；bc 过程中，体积不变，由C，可知压强变大，温度升高，故单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多，故C正确；cd过程为等温过程，体积变大，单位体积内气体分子数减少，故D正确；da过程为等容过程，由C，可知压强减小，温度降低，由UWQ，可知U0，W0，故Q0，气体放热，故E错误。(2)()由题可知，汽缸内气体温度缓慢下降时，气体压强为p0保持不变，初态体积：V02SlSl3Sl末态体积：V12Sl由盖吕萨克定律：解得T1T0。()若汽缸内气体温度缓慢下降至7.8106 Pa，所以钢瓶漏气，故C正确；根据熵增加原理
11、可知，有害气体排入大气后，被污染的空气不会自发分离，故D错误；不计分子势能，则气体为理想气体，又因为温度不变，故内能变化量UWQ0，装沙过程中轮胎受地面挤压力增大，导致气体体积变小，外界对气体做功W0，所以QW0，即气体向外界放热，故E正确。(2)()活塞刚要离开E时，A缸内气体体积V0保持不变，根据活塞受力平衡可得：pEp0对A缸内气体，由查理定律得：T1297 K解得：TE330 K。()随A缸内气体温度继续增加，A缸内气体压强增大，活塞向右滑动，B缸内气体体积减小，压强增大。设A缸内气体温度到达T2399.3 K时，活塞向右移动的体积为V，且未超过F处根据活塞受力平衡可得：pApBp对A缸内气体，根据理想气体状态方程可得：对B缸内气体，由玻意耳定律可得：p01.1V0pB(1.1V0V)解得：V0.1V0，p1.1p0此时活塞刚好移动到F所以此时A缸内气体的最后压强p1.1p0。答案：(1)ACE (2)()330 K()1.1p0