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1、1终极猜想二十六终极猜想二十六对热学问题的考查对热学问题的考查(本卷共 4 小题，满分 60 分建议时间：30 分钟)命题专家寄语此部分题目一般，难度较小，注重对基本知识的考查，考查频率最高的就是分子动理论、热力学定律及理想气体状态方程等重点知识，图象问题也常有出现.七十九、分子动理论12011 年 4 月 8 日，在某高速公路发生一起车祸，车祸系轮胎爆胎所致已知汽车行驶前轮胎内气体压强为 2.5 atm，温度为 27，爆胎时胎内气体的温度为 87，轮胎中的空气可看作理想气体(1)求爆胎时轮胎内气体的压强；(2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因；(3)爆胎后气体迅速外泄，来不及与外界发生热
2、交换，判断此过程胎内原有气体内能如何变化？简要说明理由八十、热力学定律2(1)下列说法中正确的是_A物体自由下落时速度增大，所以物体内能也增大B当分子间距离从r0(此时分子间引力与斥力平衡)增大到r1时，分子力先减小后增大，分子势能也先减小后增大C热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递D根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体图 1(2)某同学做了如图 1 所示的探究性实验，U 形管左口管套有一小气球，管内装有水银，当在右管内再注入一些水银时，气球将鼓得更大假设封闭气体与外界绝热，则在注入水银时，封闭气体的体积_，压强_，温度_，内能_(填2“增大”、“减小”、“升高”
3、、“降低”或“不变”)(3)一同学在游泳池中游泳时进行了一项科学探究，他将一粗细均匀、一端封闭的长为12 cm 的玻璃饮料瓶握住，开口向下潜入水中，当潜入到水下某深度时看到水进入玻璃管口大约2 cm.他据此就粗略估计出了潜入水中的深度，请通过计算得出潜水的深度(取水面上大气压强为p01.0105Pa，g10 m/s2)八十一、理想气体状态方程3(1)如图 2 所示是一定质量的理想气体的三个不同变化过程则下列叙述正确的是()图 2Aad过程气体的温度降低Bbd过程气体的温度降低Ccd过程气体的温度降低Dbd过程气体对外界做功图 3(2)如图 3 所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为 1
4、103m2，汽缸内有质量m2 kg 的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦开始时活塞被销子K固定于如图 3 所示位置，离缸底 12 cm，此时汽缸内被封闭气体的压强 1.5105Pa，温度为 300K外界大气压为 1.0105Pa，g10 m/s2.现对密闭气体加热，当温度升高到一定程度时，拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度为 360 K，则这时活塞离缸底的距离为多少？4(1)在某一密闭容器内装有一定质量的理想气体(设此状态为甲)，现设法降低气体的温度同时增大气体的压强，达到状态乙，则下列判断正确的是()A气体在状态甲时的密度比状态乙时的大3B气体在状态甲
5、时的分子平均动能比状态乙时的大C气体在状态甲时的内能比状态乙时的大D气体从状态甲变化到状态乙的过程中，放出的热量多于外界对气体做的功(2)如图 4 所示，在一端封闭的 U 形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为14 时，左臂水银柱的长度h110 cm，右臂水银柱长度h27 cm，气柱长度L15 cm；将 U 形管放入 100 水中且状态稳定时，h1变为 7 cm.分别写出空气柱在初末两个状态的气体参量，并求出末状态空气柱的压强和当时的大气压强(单位用 cmHg)图 4参考答案1解析(1)气体作等容变化，由查理定律得：p1T1p2T2T1t1273T2t2273p12.5 atmt127
6、 t287 由得：p23 atm.答案(1)3 atm(2)气体体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均动能增大，导致气体压强增大(3)气体膨胀对外做功，没有吸收或放出热量，据热力学第一定律UWQ得U0，内能减少2解析(1)物体的内能与温度和体积均有关，与物体的速度无关，A 错当分子间距离从r0(此时分子间引力与斥力平衡)增大到r1时，分子力先增大后减小，分子势能一直减小，B 错内能大的物体温度不一定高，热量应从温度高的物体向温度低的物体传递，C 错根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，D 对(2)注入水银，封闭气体的压强变大，水银对气体做功，气体体积减小，由于
7、封闭气体与外界绝热，所以气体内能增大，温度升高(3)设潜入水下的深度为h，玻璃管的横截面积为S.气体的初末状态参量分别为4初状态p1p0V112S末状态p2p0ghV210S由玻意耳定律p1V1p2V2得p0p0gh10S12S解得h2 m答案(1)D(2)减小增大升高增大(3)2 m3解析(1)由理想气体状态方程PVTC(常数)，可得PTC1V，可见在P1V图象中各状态对应的点都处在过原点的斜直线上，ad过程，斜率减小，故温度降低，A正确；bd过程气体的温度不变，B 错误；cd过程斜率增加，气体的温度增加，C 错误；bd过程，气体体积减小，外界对气体做功，D 错误(2)初始时刻：p11.51
8、05Pa，T1300 K，V112S，当活塞静止时：p2p0mgS1.2105PaT2360 K根据：p1V1T1p2V2T2，即1.510512S3001.2105l2S360解得：l218 cm.答案(1)A(2)18 cm4解析(1)理想气体的温度降低，则其平均动能变小，B 项正确，由状态方程pVTC得VCTp，温度降低，压强增大，则体积一定减小，气体密度变大，A 项错；理想气体的内能只与温度有关，温度降低，内能一定减小，C 项正确；由热力学第一定律UQW，气体内能减少，则放出的热量一定多于外界对气体做的功，D 项正确(2)对于封闭的空气柱(设大气压强为p0)初态：p1p0h2h1(p03)cmHgV1LS15Scm3T1287 K末态h17 cm，h210 cm，故压强p2p0h2h1(p03)cmHgV2(L3)S18Scm3T2373 K5由理想气体状态方程得p1V1T1p2V2T2解得，大气压强为p072.25 cmHg在 100 水中时，空气柱压强为p275.25 cmHg答案(1)BCD(2)见解析75.25 cmHg72.25 cmHg