原卷版高考物理二轮复习选修专题33《热学》计算题精选Word文档格式.docx

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B．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引

C．判断物质是晶体还是非晶体，可以从该物质是否有规则的几何外形来判断

D．气体的压强与单位体积内的分子数和温度有关

（2）如图所示，有两个不计质量的活塞M，N将两部分理想气体封闭在绝热气缸内，温度均是270C．M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿气缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S=2cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为Ｈ=27cm，N活塞相对于底部的高度为h=18cm．现将一质量为m=400g的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降．已知大气压强为p0=1.0×

105Pa,

①求下部分气体的压强多大；

②现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热，使下部分气体的温度变为1270C，求稳定后活塞M，N距离底部的高度．

3.如图所示，活塞将一定质量的理想气体封闭在圆柱形汽缸内，活塞与汽缸之间无摩擦，先将汽缸放在0℃的冰水混合物中气体达到平衡状态a，测得气体的体积为V，然后将汽缸从冰水混合物中移出后，在室温（27℃）中达到平衡状态b，外界大气压强保持不变．求：

（1）汽缸内气体在平衡状态b的体积；

（2）汽缸内气体从状态a到状态b过程是从外界吸热还是向外界放热？

4.如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0（p0＝1.0×

105Pa为大气压强），温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；

当温度为360K时，活塞上升了4cm.g＝10m/s2.求：

（1）活塞的质量；

（2）物体A的体积．

5.图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成．左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热材料封闭．两个容器的下端由可忽略容积的细管连通．容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气．大气的压强p0，温度为T0＝273K，连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1p0.系统平衡时，各气体柱的高度如图所示．现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了一定的高度．用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h．氮气和氢气均可视为理想气体．求

（1）第二次平衡时氮气的体积；

（2）水的温度．

6.

（1）如图1所示，内壁光滑，导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体．当环境温度升高时，缸内气体（）．（双选，填正确答案标号）

a．内能增加b．对外做功

c．压强增大d．分子间的引力和斥力都增大

（2）一种水下重物打捞方法的工作原理如图7所示．将一质量M＝3×

103kg，体积V0＝0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上．向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h1＝40m，筒内气体体积V1＝1m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时筒内气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮．求V2和h2.（已知大气压强p0＝1×

105Pa，水的密度ρ＝1×

103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2.不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略．）

7.

（1）（多选）下列关于热现象的说法正确的是（　　）

A．一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气，系统的内能保持不变

B．对某物体做功，可能会使该物体的内能增加

C．气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积

D．一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同

E．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功

（2）如图所示，水平放置一个长方体汽缸，总体积为V，用无摩擦活塞（活塞绝热、体积不计）将内部封闭的理想气体分为完全相同的A、B两部分．初始时两部分气体压强均为p，温度均为．若使A气体的温度升高ΔT，B气体的温度保持不变，求：

①A气体的体积变为多少？

②B气体在该过程中是放热还是吸热？

8.

（1）根据分子动理论，对下列现象解释正确的是（　　）

A．花香袭人，说明分子永不停息地做无规则运动

B．海绵容易压缩，说明分子间存在引力

C．滴进水中的红墨水迅速散开，说明分子间存在斥力

D．浑浊液静置后变澄清，说明分子间既有引力又有斥力

（2）①一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能________（填“增大”、“减小”或“不变”）．

②现在轿车已进入普通家庭，为保证驾乘人员人身安全，汽车增设了安全气囊，它会在汽车发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸时产生气体（假设都是N2）充入气囊，以保护驾乘人员．若已知爆炸瞬间气囊容量为70L，氮气的密度ρ＝1.25×

102kg/m3，氮气的平均摩尔质量M＝0.028kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×

1023mol－1，试估算爆炸瞬间气囊中N2分子的总个数N.（结果保留一位有效数字）

9.一定质量理想气体经历如图所示的A→B，B→C，C→A三个变化过程，TA=300K，气体从C→A的过程中做功为100J，同时吸热250J，已知气体的内能与温度成正比．求：

（1）气体处于C状态时的温度TC；

（2）气体处于C状态时内能EC．

10.铁的密度ρ＝7.8×

103kg/m3、摩尔质量M＝5.6×

10－2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×

1023mol－1.铁原子视为球体，估算铁原子的直径大小．（保留一位有效数字）

11.如图所示，在左端封闭右端开口的U形管中用水银柱封闭一段空气柱L，当空气柱的温度为14℃时，左臂水银柱的长度h1＝10cm，右臂水银柱长度h2＝7cm，气柱长度L＝15cm；

将U形管左臂放入100℃水中且状态稳定时，左臂水银柱的长度变为7cm.求出当时的大气压强（单位用cmHg）．

12.已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/m3和2.1kg/m3，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.02×

1023mol－1.若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数．（结果保留1位有效数字）

13.为了保证车内人员的安全，一般小车都装了安全气囊，利用NaN3爆炸产生的气体充入气囊。

当小车发生一定的碰撞时，NaN3爆炸安全气囊将自动打开。

若氮气充入气囊后的容积为V=56L，囊中氮气密度为ρ=2.5kg/m3，已知氮气的摩尔质量为M0=0.028kg/mol。

①试估算气囊中氮气的分子数；

②当温度为27℃时，囊中氮气的压强多大？

14.如图所示，用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计．开始时活塞距汽缸底的高度为h1＝0.50m，气体温度为t1＝27℃.给汽缸加热，活塞缓慢上升到距汽缸底的高度为h2＝0.80m处时，缸内气体吸收Q＝450J的热量．已知活塞横截面积S＝5.0×

10－3m2，大气压强p0＝1.0×

105Pa.求：

（1）加热后缸内气体的温度．

（2）此过程中缸内气体增加的内能ΔU.

15.

（1）下列说法正确的是（　　）

A．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大

B．布朗运动的无规则性反映了液体分子运动的无规则性

C．用打气筒给自行车充气，越打越费劲，说明气体分子之间有斥力

D．露珠呈球形是由于液体表面张力的作用

（2）如图所示，粗细均匀，上端封闭的三通细玻璃管中用水银与活塞封闭了两段温度相同，长度分别为lA＝25cm和lB＝30cm的理想气体A，B，竖直管中两段水银柱长均为h＝15cm，水平管中水银柱足够长，右端和大气相通，大气压强p0＝75cmHg.现缓慢抽动玻璃管下端的活塞，使A，B两部分气体体积相同，求活塞下移的距离．

16.

（1）下列说法中正确的是________．

A．同一温度下，气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律

B．单晶体和多晶体都有规则的几何外形

C．布朗运动反映了固体小颗粒内分子的无规则运动

D．物体熔化时吸热，分子平均动能不一定增加

E．完全失重状态下的气体压强一定不为零

（2）如图为一个封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的圆环形细管，S是固定在管上的阀门，M为可自由移动的活塞，其质量不计．初始时，S，M与管道中心O在同一水平面内，气体被均分为上下两部分，气体温度均为T0＝305K，压强为p0＝1.05×

105Pa.现对下面部分气体缓慢加热，且保持上面部分气体温度不变，当活塞M缓慢移动到管道最高点时，求：

①上面部分气体的压强；

②下面部分气体的温度．

17.如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，温度为27℃，外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：

（1）大气压强p0的值；

（2）玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度；

（3）当管内气体温度缓慢升高到多少℃时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平？

18.湖水深10m，上、下水温可认为相同，在湖底形成体积为1cm3的气泡，当气泡上升到湖面时的体积是多大（大气压强取1×

105Pa，湖水密度取1×

103kg/m3）？

气泡在上升的过程中是吸热还是放热？

简要说明你判断的理由．

19.内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×

105Pa、体积为2.0×

10－3m3的理想气体．现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃.（大气压强为1.0×

105Pa）

（1）求汽缸内气体的最终体积（保留三位有效数字）；

（2）在p－V图上画出整个过程中汽缸内气体的状态变化．

20.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中，每10mL油酸酒精溶液中有6mL纯油酸，50滴上述溶液为1mL，则每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为________m3.把一滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将画有边长为2cm正方形格子的塑料板盖在浅盘上，在塑料板上描出油膜的形状，数得油膜所占格数约为60格，根据上述数据估测出油酸分子直径为________m.

21.如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm.先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比