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1、章末整合提升章末整合提升 1(2017全国卷全国卷)(1)氧气分子在氧气分子在 0 和和 100 温度下单位速 率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如 图中两条曲线所示下列说法正确的是 温度下单位速 率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如 图中两条曲线所示下列说法正确的是_(填正确答案标填正确答案标 号选对号选对 1 个得个得 2 分，选对分，选对 2 个得个得 4 分，选对分，选对 3 个得个得 5 分每选错分每选错 1 个扣个扣 3 分，最低得分为分，最低得分为 0 分分) A图中两条曲线下面积相等图中两条曲线下面积相等 B图中虚线对应于氧气分子平均
2、动能较小的情形图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C图中实线对应于氧气分子在图中实线对应于氧气分子在 100 时的情形时的情形 D图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目 E与与 0 时相比，时相比，100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在 0400 m/s 区 间内的分子数占总分子数的百分比较大 区 间内的分子数占总分子数的百分比较大 (2)如图， 容积均为如图， 容积均为 V 的气缸的气缸 A、 B 下端有细管下端有细管(容积可忽略容积可忽略)连通， 阀门 连通， 阀门 K2位于细管的中部，位于细管的中部，A、B 的顶部各有一阀门的顶部
3、各有一阀门 K1、K3；B 中有 一可自由滑动的活塞 中有 一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略质量、体积均可忽略)初始时，三个阀门均打 开，活塞在 初始时，三个阀门均打 开，活塞在 B 的底部；关闭的底部；关闭 K2、K3，通过，通过 K1给气缸充气，使给气缸充气，使 A 中 气体的压强达到大气压 中 气体的压强达到大气压 p0的的 3 倍后关闭倍后关闭 K1.已知室温为已知室温为 27 ，气缸 导热 ，气缸 导热 打开打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； 接着打开接着打开 K3，求稳定时活塞的位置；，求稳定时活塞的位置； 再缓慢加热气缸内气体
4、使其温度升高再缓慢加热气缸内气体使其温度升高 20 ，求此时活塞下方 气体的压强 ，求此时活塞下方 气体的压强 (1)命题意图：本题考查考生对气体分子单位速率间隔的分子数 占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的理解 命题意图：本题考查考生对气体分子单位速率间隔的分子数 占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的理解 解析 ：解析 ： 根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比 随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相 等，选项 根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比 随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相 等，选项 A 正确；题
5、图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以 对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项 正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以 对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项 B 正确；题图中实线占 百分比较大的分子速率较大， 分子平均动能较大， 根据温度是分子平 均动能的标志， 可知实线对应于氧气分子在 正确；题图中实线占 百分比较大的分子速率较大， 分子平均动能较大， 根据温度是分子平 均动能的标志， 可知实线对应于氧气分子在 100 时的情形， 选项时的情形， 选项 C 正确 ； 根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的 氧气分子数目占总分子数的百分比， 不能得出任意速率区间的
6、氧气分 子数目，选项 正确 ； 根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的 氧气分子数目占总分子数的百分比， 不能得出任意速率区间的氧气分 子数目，选项 D 错误 ； 由分子速率分布图可知，与错误 ； 由分子速率分布图可知，与 0 时相比，时相比，100 时氧气分子速率出现在时氧气分子速率出现在 0400 m/s 区间内的分子数占总分子数的 百分比较小，选项 区间内的分子数占总分子数的 百分比较小，选项 E 错误错误 (2)命题意图：本题考查玻意耳定律、查理定律及其相关的知识 点 命题意图：本题考查玻意耳定律、查理定律及其相关的知识 点 解析：解析：设打开设打开 K2后，稳定时活塞
7、上方气体的压强为后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体积 为 ，体积 为 V1.依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳 定律得 依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程由玻意耳 定律得 p0Vp1V1， (3p0)Vp1(2VV1)， 联立式得联立式得 V1 ， ， V V 2 2 p12p0. 打开打开 K3后， 由式知， 活塞必定上升 设在活塞下方气体与后， 由式知， 活塞必定上升 设在活塞下方气体与 A 中气体的体积之和为中气体的体积之和为 V2(V22V)时，活塞下气体压强为时，活塞下气体压强为 p2.由玻意耳由玻意耳 定律得定律得 (3p0)Vp2V2， 由式得由
8、式得 p2p0, 3 3V V V V2 2 由式知，打开由式知，打开 K3后活塞上升直到后活塞上升直到 B 的顶部为止；此时的顶部为止；此时 p2为为 p2 p0. 3 3 2 2 设加热后活塞下方气体的压强为设加热后活塞下方气体的压强为 p3， 气体温度从， 气体温度从 T1300 K 升 高到 升 高到 T2320 K 的等容过程中，由查理定律得的等容过程中，由查理定律得 ， p p2 2 T T1 1 p p3 3 T T2 2 将有关数据代入式得将有关数据代入式得 p31.6p0. 答案：答案：(1)ABC (2) 2p0 上升直到 上升直到 B 的顶部的顶部 V V 2 2 1.6
9、p0 2(2017全国卷全国卷)(1)如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分， 隔板左侧充有理想气体， 隔板右侧与绝热活塞之间是真空 现将隔板 抽开，气体会自发扩散至整个气缸待气体达到稳定后，缓慢推压活 塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确 的是 如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分， 隔板左侧充有理想气体， 隔板右侧与绝热活塞之间是真空 现将隔板 抽开，气体会自发扩散至整个气缸待气体达到稳定后，缓慢推压活 塞，将气体压回到原来的体积假设整个系统不漏气下列说法正确 的是_(填正确答案标号选对填正确答案标号选对 1 个得个得 2 分，选对分，选对 2 个得个得 4 分， 选对 分，
10、 选对 3 个得个得 5 分每选错分每选错 1 个扣个扣 3 分，最低得分为分，最低得分为 0 分分) A气体自发扩散前后内能相同气体自发扩散前后内能相同 B气体在被压缩的过程中内能增大气体在被压缩的过程中内能增大 C在自发扩散过程中，气体对外界做功在自发扩散过程中，气体对外界做功 D气体在被压缩的过程中，外界对气体做功气体在被压缩的过程中，外界对气体做功 E气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变 (2)一热气球体积为一热气球体积为 V，内部充有温度为，内部充有温度为 Ta的热空气，气球外冷 空气的温度为 的热空气，气球外冷 空气的温度为 Tb
11、.已知空气在已知空气在 1 个大气压、温度为个大气压、温度为 T0时的密度为时的密度为 0， 该气球内、外的气压始终都为 ， 该气球内、外的气压始终都为 1 个大气压，重力加速度大小为个大气压，重力加速度大小为 g. 求该热气球所受浮力的大小；求该热气球所受浮力的大小； 求该热气球内空气所受的重力；求该热气球内空气所受的重力； 设充气前热气球的质量为设充气前热气球的质量为 m0，求充气后它还能托起的最大质 量 ，求充气后它还能托起的最大质 量 (1)命题意图：本题考查气体内能、气体分子的平均动能、热力 学第一定律 命题意图：本题考查气体内能、气体分子的平均动能、热力 学第一定律 解析 ：解析
12、： 抽开隔板，气体自发扩散过程中，气体对外界不做功，与 外界没有热交换，因此气体的内能不变， 抽开隔板，气体自发扩散过程中，气体对外界不做功，与 外界没有热交换，因此气体的内能不变，A 项正确，项正确，C 项错误；气体 在被压缩的过程中，外界对气体做正功， 项错误；气体 在被压缩的过程中，外界对气体做正功，D 项正确 ； 由于气体与外界 没有热交换， 根据热力学第一定律可知， 气体在被压缩的过程中内能 增大， 因此气体的温度升高， 气体分子的平均动能增大， 项正确 ； 由于气体与外界 没有热交换， 根据热力学第一定律可知， 气体在被压缩的过程中内能 增大， 因此气体的温度升高， 气体分子的平均
13、动能增大， B 项正确，项正确， E 项错误项错误 (2)命题意图：本题考查气体实验定律及力的平衡命题意图：本题考查气体实验定律及力的平衡 解析：解析：设设 1 个大气压下质量为个大气压下质量为 m 的空气在温度为的空气在温度为 T0时的体积 为 时的体积 为 V0，密度为，密度为 0， m m V V0 0 在温度为在温度为 T 时的体积为时的体积为 VT，密度为，密度为 T， m m V VT T 由盖吕萨克定律得由盖吕萨克定律得 ， V V0 0 T T0 0 V VT T T T 联立式得联立式得 T0， T T0 0 T T 气球所受的浮力为气球所受的浮力为 FTbgV， 联立式得联
14、立式得 F. 0 0g gV VT T0 0 T Tb b 气球内热空气所受的重力为气球内热空气所受的重力为 GTaVg， 联立式得联立式得 G. 0 0g gV VT T0 0 T Ta a 设该气球还能托起的最大质量为设该气球还能托起的最大质量为 m， 由力的平衡条件得， 由力的平衡条件得 mgF Gm0g， 联立式得联立式得 m0VT0m0. ( 1 1 T Tb b 1 Ta a) 答案：答案：(1)ABD (2) 0 0g gV VT T0 0 T Tb b 0 0g gV VT T0 0 T Ta a 0VT0m0 ( 1 1 T Tb b 1 Ta) 3 (2017全国卷全国卷)
15、(1)如图， 一定质量的理想气体从状态如图， 一定质量的理想气体从状态 a 出发， 经过等容过程 出发， 经过等容过程 ab 到达状态到达状态 b，再经过等温过程，再经过等温过程 bc 到达状态到达状态 c，最后 经等压过程 ，最后 经等压过程 ca回到状态回到状态 a.下列说法正确的是下列说法正确的是_(填正确答案标填正确答案标 号选对号选对 1 个得个得 2 分，选对分，选对 2 个得个得 4 分，选对分，选对 3 个得个得 5 分每选错分每选错 1 个扣个扣 3 分，最低得分为分，最低得分为 0 分分) A在过程在过程 ab 中气体的内能增加中气体的内能增加 B在过程在过程 ca 中外界
16、对气体做功中外界对气体做功 C在过程在过程 ab 中气体对外界做功中气体对外界做功 D在过程在过程 bc 中气体从外界吸收热量中气体从外界吸收热量 E在过程在过程 ca 中气体从外界吸收热量中气体从外界吸收热量 (2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图甲所示，玻璃泡一种测量稀薄气体压强的仪器如图甲所示，玻璃泡 M 的上端 和下端分别连通两竖直玻璃细管 的上端 和下端分别连通两竖直玻璃细管 K1和和 K2.K1长为长为 l，顶端封闭，顶端封闭，K2上 端与待测气体连通； 上 端与待测气体连通；M 下端经橡皮软管与充有水银的容器下端经橡皮软管与充有水银的容器 R 连 通开始测量时， 连 通开始测量时，
17、M 与与 K2相通 ； 逐渐提升相通 ； 逐渐提升 R，直到，直到 K2中水银面与中水银面与 K1 顶端等高，此时水银已进入顶端等高，此时水银已进入 K1，且，且 K1中水银面比顶端低中水银面比顶端低 h，如图乙 所示设测量过程中温度、与 ，如图乙 所示设测量过程中温度、与 K2相通的待测气体的压强均保持不 变已知 相通的待测气体的压强均保持不 变已知 K1和和 K2的内径均为的内径均为 d，M 的容积为的容积为 V0，水银的密度为，水银的密度为 ， 重力加速度大小为 ， 重力加速度大小为 g.求：求： 待测气体的压强；待测气体的压强； 该仪器能够测量的最大压强该仪器能够测量的最大压强 (1)
18、命题意图：本题考查气体的内能、理想气体状态方程、热力 学第一定律、等容变化、等压变化、等温变化 命题意图：本题考查气体的内能、理想气体状态方程、热力 学第一定律、等容变化、等压变化、等温变化 解析：解析：ab 过程，气体压强增大，体积不变，则温度升高，内能 增加， 过程，气体压强增大，体积不变，则温度升高，内能 增加，A 项正确；项正确；ab 过程发生等容变化，气体对外界不做功，过程发生等容变化，气体对外界不做功，C 项 错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定， 项 错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，bc 过程发生等温变 化，内能不变， 过程发生等温变 化，内能不变，bc 过程，气体
19、体积增大，气体对外界做正功，根据 热力学第一定律可知气体从外界吸热， 过程，气体体积增大，气体对外界做正功，根据 热力学第一定律可知气体从外界吸热，D 项正确；项正确；ca 过程发生等压 变化，气体体积减小，外界对气体做正功， 过程发生等压 变化，气体体积减小，外界对气体做正功，B 项正确；项正确；ca 过程，气 体温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可 知气体向外界放热， 过程，气 体温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可 知气体向外界放热，E 项错误项错误 (2)命题意图：本题结合受力平衡考查玻意耳定律命题意图：本题结合受力平衡考查玻意耳定律 解析：
20、解析：水银面上升至水银面上升至 M 的下端使玻璃泡中气体恰好被封住， 设此时被封闭的气体的体积为 的下端使玻璃泡中气体恰好被封住， 设此时被封闭的气体的体积为V， 压强等于待测气体的压强， 压强等于待测气体的压强p.提升提升R， 直到 ， 直到 K2中水银面与中水银面与 K1顶端等高时，顶端等高时，K1中水银面比顶端低中水银面比顶端低 h；设此时 封闭气体的压强为 ；设此时 封闭气体的压强为 p1，体积为，体积为 V1，则，则 VV0 d2l， 1 1 4 4 V1 d2h， 1 1 4 4 由力学平衡条件得由力学平衡条件得 p1pgh， 整个过程为等温过程，由玻意耳定律得整个过程为等温过程，由玻意耳定律得 pVp1V1， 联立式得联立式得 p. g gh h2 2d d2 2 4 4V V0 0d d2 2（ （lh） ） 由题意知由题意知 hl， 联立式有联立式有 p， g gl l2 2d d2 2 4 4V V0 0 该仪器能够测量的最大压强为该仪器能够测量的最大压强为 pmax. g gl l2 2d d2 2 4 4V V0 0 答案：答案：(1)ABD (2) g gh h2 2d d2 2 4 4V V0 0d d2 2（ （lh） ） g gl l2 2d d2 2 4 4V V0 0