2007年至2014年3-3(全国卷II)物理

1、07年：如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一个活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m13m，m22m）m1m2h 在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T0）。 在达到上一问的终态后，环境温度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）。08年：(1)（6分）如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将

2、一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，下列说法正确的是 。（填入选项前的字母，有填错的不得分）A.气体分子的平均动能逐渐增大B.单位时间气体分子对活塞撞击的次数增多C.单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变D.气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量 (2)（9分）一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓

3、慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。09年：（1）（5分）带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b、c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC ,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则 （填入选项前的字母，有填错的不得分）A. B. C. D. (2)(10分)图中系统由左右两个侧壁绝热、底部导热、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

4、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，两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（）第二次平衡时氮气的体积；（）水的温度。10年：（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母）A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有

5、固定的熔点D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为。现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为，求此时气缸内气体的压强。大气压强为P0，重力加速度为.11年：（1）（6分）对于一定量的理想气体，下列说法正确的是_。（选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A若气体的压强和体积都不变，其内能也一

6、定不变B若气体的内能不变，其状态也一定不变C若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体温度升高时，气体的内能一定增大（2）（9分）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长=66cm的水银柱，中间封有长=6.6cm的空气柱，上部有长=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。12年：（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_（填入正确选项前的

7、字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡

8、的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。13年：(i)(5分)关于一定量的气体，下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分。选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量，其内能一定增加E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高。(ii)(1

9、0分)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长=25.0cm的空气柱，中间有一段长为=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。14年：（1）（5分）下列说法正确的是 。（填写正确答案标号，选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错一个扣3分，最低得分为0分） A. 悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动 B. 空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 C. 彩色

10、液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 D. 高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故 E. 干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热的结果（2）（10分）如图，两气缸A、B粗细均等、等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径是B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；两气缸除A顶部导热，其余部分均绝热，两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方有氮气，活塞a上方有氧气，当大气压为p0，外界和气缸内气体温度均为7且平衡时，活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的，活塞b在气缸正中间。 （i）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b恰好

11、升至顶部时，求氮气的温度。 （）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的时，求氧气的压强。07年：设左、右活塞的面积分别为A/和A，由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体的压强相等，即： 由此得： 在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。 在初态，气体的压强为，体积为；在末态，气体压强为，体积为（x为左活塞的高度）。由玻意耳马略特定律得： 解得： 即两活塞的高度差为 当温度由T0上升至T时，气体的压强始终为，设x/是温度达到T时左活塞的高度，由盖吕萨克定律得： 活塞对气体做的功为： 在此过程中气体吸收热量08年：（1）D（2）设大气和活塞对

12、气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律得 由式得 再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h 联立式解得h= 09年：（1）C （15分）（2）（10分）（i）考虑氢气的等温过程。该过程的初态压强为，体积为hS，末态体积为0.8hS。设末态的压强为P，由玻意耳定律得 活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程。该过程的初态压强为1.1，体积为V；末态的压强为，体积为，则 由玻意耳定律得 (i i) 活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程。该过程的初态体积和温度分别为和，末态体积为。设末态温度为T，由盖-吕萨克定律得 10

13、年：（1）（5分）BC（2）（10分）解：设当小瓶内气体的长度为时，压强为；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为，气缸内气体的压强为。依题意由玻意耳定律 式中S为小瓶的横截面积。联立两式，得 又有 联立式，得11年：（1）ADE （2）解：设玻璃管开口向上时，空气柱的压强为式中，和g分别表示水银的密度和重力加速度。玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x则 式中，为管内空气柱的压强，由玻意耳定律得式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积，由式和题给条件得 （此时l1上端有28.6cm长的真空）从开始转动一周后，设空气

14、柱的压强为，则由玻意耳定律得式中，是此时空气柱的长度。由式得12年：（1）ACE（2）解：（i）在打开阀门S前，两水槽水温均为T0=273K。设玻璃泡B中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依题意有p1=pC+p式中p=60mmHg。打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB。依题意，有pA=pC 玻璃泡A和B中气体的体积为 V2=VA+VB 根据玻意耳定律得 p1 VB =pBV2 联立式，并代入题给数据得 （ii）当右侧水槽的水温加热至T时，U形管左右水银柱高度差为p。玻璃泡C中气体的压强为pc=pa+p玻璃泡C的气体体积不变，根据查理定理得 联立式，并代入题给数据得 T=364 K 13年：（1）ABE（5分，选对1个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）（2）以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为 设活塞下推后，下部空气柱的压强为，由玻意耳定律得 如图，设活塞下推距离为，则此时玻璃管上部空气柱的长度为 设此时玻璃管上部空气柱的压强为，则 由玻意耳定律得 由至式及题给数据解得14年：（1）BCE(5分)（2）（10分）（）活塞b升至顶部的过程中，活塞a不动，活塞a、b下方的氮气经历等压过程，设气缸A的容积为Va，