配套K12全国通用版高考物理总复习优编增分练：鸭题考点排查练5

2016年(全国Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷)选考33题考点排查练
1．(1)(2018·四川省广安、眉山、内江和遂宁第三次模拟)下列关于温度及内能的说法中正确的是________． A ．物体的内能不可能为零
B ．温度高的物体比温度低的物体内能大
C ．一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化
D ．内能不相同的物体，它们的分子平均动能可能相同
E ．温度是分子平均动能的标志，所以两个动能不同的分子相比，动能大的分子温度高 (2)(2018·衡水金卷调研卷五)如图1甲所示，一截面积为S 的汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量为m 的活塞，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，气柱的长度为L ，活塞与汽缸壁无摩擦，气体处于平衡状态，现保持温度不变，把汽缸倾斜，使汽缸侧壁与竖直方向夹角θ＝37°，重新达到平衡后，如图乙所示，设大气压强为p 0，汽缸导热良好，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度为g .
图1
①求此时气柱的长度；
②分析说明汽缸从竖直倒放到倾斜过程，理想气体吸热还是放热． 答案 (1)ACD (2)①5p 0S －5mg 5p 0S －4mg
L ②放热
解析 (1)内能是物体内所有分子无规则热运动的动能和分子势能的总和，分子在永不停息地做无规则运动，所以内能永不为零，故A 正确；物体的内能除与温度有关外，还与物质的量、物体的体积及物态有关，温度高的物体的内能可能比温度低的物体的内能大，也可能与温度低的物体的内能相等，也可能比温度低的物体的内能小，故B 错误；一定质量的某种物质，即使温度不变，内能也可能发生变化，比如零摄氏度的冰化为零摄氏度的水，内能增加，故C 正确；内能与温度、体积、物质的量及物态有关，而分子平均动能只与温度有关，故内能
不同的物体，它们的分子平均动能可能相同，故D 正确；温度是分子平均动能的标志，温度高平均动能大，但不一定每个分子的动能都大，故E 错误．
(2)①以活塞为研究对象，汽缸竖直倒放时，根据平衡条件有p 0S ＝mg ＋p 1S ，得p 1＝p 0－mg S
汽缸倾斜后，根据平衡条件有p 0S ＝mg cos 37°＋p 2S ，得p 2＝p 0－mg S cos 37°＝p 0－4mg
5S
根据玻意耳定律有p 1LS ＝p 2xS ，解得x ＝5p 0S －5mg
5p 0S －4mg L
②由①得出气体体积减小，大气压对气体做功，W >0，
气体等温变化，ΔU ＝0，由热力学第一定律ΔU ＝W ＋Q ，知Q <0，故气体放出热量． 2．(1)(2018·广东省汕头市第二次模拟)一定量的理想气体从状态a 开始，经历ab 、bc 、ca 三个过程回到原状态，其V －T 图象如图2所示．下列判断正确的是________．
图2
A ．ab 过程中气体一定放热
B ．ab 过程中气体对外界做功
C ．bc 过程中气体内能保持不变
D ．bc 过程中气体一定吸热
E ．ca 过程中容器壁单位面积受到气体分子的撞击力一定减小
(2)如图3所示是生活上常用喷雾器的简化图．已知贮液瓶容积为3 L(不计贮液瓶中打气筒和细管的体积)，喷液前，瓶内气体压强需达到2.5 atm ，方可将液体变成雾状喷出，打气筒每次能向贮液瓶内打入p 0＝1.0 atm 的空气ΔV ＝50 mL.现打开进水阀门A 和喷雾头阀门B ，装入2 L 的清水后，关闭阀门A 和B.设周围大气压恒为p 0，打气过程中贮液瓶内气体温度与外界温度相同且保持不变，不计细管中水产生的压强，求：
图3
①为确保喷雾器的正常使用，打气筒至少打气次数n ；
②当瓶内气压达到2.5 atm 时停止打气，然后打开阀门B ，求喷雾器能喷出的水的体积的最大值．
答案 (1)ADE (2)①30次 ②1.5 L
解析 (1)由题图可知，ab 过程气体发生等温变化，气体内能不变，体积减小，外界对气体做功，由热力学第一定律ΔU ＝Q ＋W 可知，气体放出热量，故A 正确，B 错误；由题图知，
bc 过程气体体积不变而温度升高，气体内能增大，气体不做功，由热力学第一定律可知，气
体吸收热量，故C 错误，D 正确；根据理想气体状态方程得p c V c T c ＝p a V a
T a
，因V c <V a ，T c >T a ，故p c >p a ，根据气体压强的微观解释可知E 正确． (2)①贮液瓶装水后，瓶内封闭气体的体积
V 1＝V 总－V 液＝1 L
打气过程瓶内气体做等温变化，有
p 0(V 1＋V 外)＝p 2V 1 V 外＝n ΔV
将p 0＝1.0 atm 、p 2＝2.5 atm 代入，解得打气的次数至少为n ＝30 次 ②阀门打开喷水过程，瓶内封闭气体做等温变化，有
p 2V 1＝p 3V 3
最后瓶内气体的压强
p 3＝p 0
代入数据解得最后瓶内气体的体积
V 3＝2.5 L
因此喷雾器能喷出的水的体积的最大值
V 水＝V 3－V 1＝1.5 L
3．(1)(2018·四川省第二次“联测促改”)节日放飞的氢气球，升到高空后会破裂．氢气球在破裂之前的上升过程中，下列说法正确的是________． A ．气球内氢气的内能减小 B ．气球内氢分子的速率都在减小 C ．气球内的氢气对外做功
D ．气球内的氢分子的速率总是呈“中间多，两头少”的分布规律
E ．气球内的氢分子的运动也叫布朗运动
(2)(2018·江西省南昌市第二次模拟)如图4所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的横截面积S ＝100 cm 2
.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块B ，A 、B 的质量均为m ＝62.5 kg ，
两物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝0.8.两物块间距为d ＝10 cm.开始时活塞距缸底L 1＝10 cm ，缸内气体压强等于大气压强p 0(p 0＝1×105
Pa)，温度 t 1＝27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热．求：(g ＝10 m/s 2
)
图4
①物块A 开始移动时，汽缸内的温度； ②物块B 开始移动时，汽缸内的温度． 答案 (1)ACD (2)①450 K ②1 200 K
解析 (1)在气球上升过程中，随着高度的增加，温度降低，空气的密度减小，大气压强逐渐减小，球内氢气的压强大于外界大气压，会使得氢气球向外膨胀，气球的体积变大，气体对外做功，其内能减小，故A 、C 正确；氢气温度降低，分子平均动能减小，平均速率减小，速率总是呈“中间多，两头少”的分布规律，不一定所有分子的速率都减小，故B 错误，D 正确；布朗运动是固体小颗粒的无规则运动，故E 错误． (2)①物块A 开始移动前气体做等容变化，则有
p 2＝p 0＋
μmg S
＝1.5×105
Pa
由查理定律有：p 1T 1＝p 2T 2
解得T 2＝450 K
②物块A 开始移动后，气体做等压变化，到A 与B 刚接触时
p 3＝p 2＝1.5×105 Pa ，V 3＝(L 1＋d )S
由盖－吕萨克定律有V 2T 2＝V 3T 3
，解得T 3＝900 K
之后气体又做等容变化，设物块A 和B 一起开始移动时气体的温度为T 4
p 4＝p 0＋2μmg S
＝2.0×105
Pa
V 4＝V 3
由查理定律有p 3T 3＝p 4T 4
，解得T 4＝1 200 K。