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热点35 选修3－3(建议用时：30分钟)1．(2020·陕西西安中学二模)(1)节日放飞的氢气球，升到高空后会破裂。高度越高气温越低，有关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)如图所示，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，初始温度为热力学温度T，初始压强为大气压强p0，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的横截面积为S，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，两物块与平台间的动摩擦因数均为μ＝，两物块间距为d，开始时活塞距缸底距离也为d(μ、d未知)。现对汽缸内的气体缓慢加热。求：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。2．(1)下列说法正确的是________。A．布朗运动间接的反映了固体分子的热运动B．单晶体的各向异性是由单晶体的内部结构决定的C．理想气体的分子间距为r0，处于平衡位置，其分子间作用力为0，所以分子势能为0D．在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是水分子的表面张力作用的结果E．热量可以从低温物体传到高温物体(2)一定质量的理想气体，按如图所示过程变化，已知在状态A时的体积为1 L，气体从状态A到状态D的过程内能增加了800 J。(取标准大气压p0＝1.0×105 Pa)
①求气体在状态D时的体积；②气体从状态D到状态A的过程中是吸热还是放热，对应的热量是多少？3. (1)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是________。A．在过程ab中气体的内能增加B．在过程ca中外界对气体做功C．在过程ab中气体对外界做功D．在过程bc中气体从外界吸收热量E．在过程ca中气体从外界吸收热量(2)图中竖直圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的4倍，筒足够长，粗筒中 A、B两轻质活塞间封有一定量的理想气体，气柱长L＝17 cm，活塞A的上方细筒中的水银深h1＝20 cm，粗筒中水银深h2＝5 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态。现使活塞B缓慢向下移动，直至水银恰好全部进入粗筒中，设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75 cm高水银柱产生的压强。求：①此时气柱的长度；②活塞B向下移动的距离。
解析1．解析
：(1)放飞的氢气球，随着度度的增加，大高压减小温气降加，体积增低对外做功，根据
热力学第A定律可知内能一定减小，故一正确；由于气球高度的增加，温度
降气，低体分子的平均速率减小，但一有还少部分的气体分子速率增加，故B错误
；由于气球高度的增加，压强减小，体积增加，因此氢气
要外做功，对故C正确；所有气体速率的分布总是呈“中间多，两头少”的分布规律，故D正确；布朗运动是
悬浮在液体或气体中固体颗粒动运的，因此氢分子的运动不是布朗运动，故E错误
。(2)①对汽缸内的气体用理想气体状态方程＝＝dSμ＝T1＝T。②对汽缸内的气体用理想气体状态方程＝μ＝T2＝T答案：(1)ACD (2)①T ②T2．解析
：(1)布朗运动间接地反映了液体分子的热运动，A错误内各向异性是由单晶体的；单晶体的部结构决定的，B正确；理想气体的分子间距离
较大，一
般其于10r0，大分子间作用力为0，分子势能为0，C错误面由于水分子的表；张力作用，在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，D正确；热量可以从低温物体传到高温物体，比
如电冰箱空、调只等，是会引起其他变化而
已，E正确。(2)①根据
图象＝TA知150 K，由理想气体状态方程＝得VD＝6 L。②D到A过程为等压过程，体积减小，外界对气体做功W＝pΔV＝500 J由热力学
第ΔU＝Q一定律：＋W，得Q＝－1 300 J可知D到A过程为放热，放热1 300 J。答案：(1)BDE (2)①6 L ②放热 1 300 J3．解析
：(1)ab过程，气体压强增大，体积不变，则加度升高，内能增温，A正确；ab过程发生等容变化，气体对外界不做功，C错误
；一定质量的理想气体内能
仅，温度决定，bc过程发生等温变化由内能不变，bc过程，气体体积
参考答案与
热力学第气定律可知一体从外界吸热，D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，B正确；ca过程，气体温度
降据，低能减小，外界对气体做正功，根内热力学第气定律可知一体向外界放热，E错误
．(2)①设气体初态的压强为p1，则
有p1＝p0＋h1＋h2设S为粗圆筒的横截面积，气体初态的体积V1＝SL设气体
末＝p2，有p2态的压强为p0＋h2＋设
末VL′，气体体积为态气柱的长度为2＝SL′由
玻意耳定律p1V1得＝p2V2联立
各式代入数L据解得′＝20 cm；②活塞B下移的距离d为d＝L′－L＋代
入数d＝8 cm。答案：(1)ABD据解得 (2)①20 cm ②8 cm
增大，气体对外界做正功，根据
①求气体在状态D时的体积；②气体从状态D到状态A的过程中是吸热还是放热，对应的热量是多少？3. (1)如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是________。A．在过程ab中气体的内能增加B．在过程ca中外界对气体做功C．在过程ab中气体对外界做功D．在过程bc中气体从外界吸收热量E．在过程ca中气体从外界吸收热量(2)图中竖直圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的4倍，筒足够长，粗筒中 A、B两轻质活塞间封有一定量的理想气体，气柱长L＝17 cm，活塞A的上方细筒中的水银深h1＝20 cm，粗筒中水银深h2＝5 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态。现使活塞B缓慢向下移动，直至水银恰好全部进入粗筒中，设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p0相当于75 cm高水银柱产生的压强。求：①此时气柱的长度；②活塞B向下移动的距离。
解析1．解析
：(1)放飞的氢气球，随着度度的增加，大高压减小温气降加，体积增低对外做功，根据
热力学第A定律可知内能一定减小，故一正确；由于气球高度的增加，温度
降气，低体分子的平均速率减小，但一有还少部分的气体分子速率增加，故B错误
；由于气球高度的增加，压强减小，体积增加，因此氢气
要外做功，对故C正确；所有气体速率的分布总是呈“中间多，两头少”的分布规律，故D正确；布朗运动是
悬浮在液体或气体中固体颗粒动运的，因此氢分子的运动不是布朗运动，故E错误
。(2)①对汽缸内的气体用理想气体状态方程＝＝dSμ＝T1＝T。②对汽缸内的气体用理想气体状态方程＝μ＝T2＝T答案：(1)ACD (2)①T ②T2．解析
：(1)布朗运动间接地反映了液体分子的热运动，A错误内各向异性是由单晶体的；单晶体的部结构决定的，B正确；理想气体的分子间距离
较大，一
般其于10r0，大分子间作用力为0，分子势能为0，C错误面由于水分子的表；张力作用，在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，D正确；热量可以从低温物体传到高温物体，比
如电冰箱空、调只等，是会引起其他变化而
已，E正确。(2)①根据
图象＝TA知150 K，由理想气体状态方程＝得VD＝6 L。②D到A过程为等压过程，体积减小，外界对气体做功W＝pΔV＝500 J由热力学
第ΔU＝Q一定律：＋W，得Q＝－1 300 J可知D到A过程为放热，放热1 300 J。答案：(1)BDE (2)①6 L ②放热 1 300 J3．解析
：(1)ab过程，气体压强增大，体积不变，则加度升高，内能增温，A正确；ab过程发生等容变化，气体对外界不做功，C错误
；一定质量的理想气体内能
仅，温度决定，bc过程发生等温变化由内能不变，bc过程，气体体积
参考答案与
热力学第气定律可知一体从外界吸热，D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，B正确；ca过程，气体温度
降据，低能减小，外界对气体做正功，根内热力学第气定律可知一体向外界放热，E错误
．(2)①设气体初态的压强为p1，则
有p1＝p0＋h1＋h2设S为粗圆筒的横截面积，气体初态的体积V1＝SL设气体
末＝p2，有p2态的压强为p0＋h2＋设
末VL′，气体体积为态气柱的长度为2＝SL′由
玻意耳定律p1V1得＝p2V2联立
各式代入数L据解得′＝20 cm；②活塞B下移的距离d为d＝L′－L＋代
入数d＝8 cm。答案：(1)ABD据解得 (2)①20 cm ②8 cm
增大，气体对外界做正功，根据
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