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【原】2019高考全国卷Ⅰ理综物理部分(第33题)

来源:用户 一枚教书匠 收藏 编辑:吕秀秀

(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做,则每科按所做的第一题计分。

33.[物理—选修3–3](15分)

(1)(5分)某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度___(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度___(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。

【分析】

1、容器内空气分子运动产生的压力时时刻刻作用在容器壁和活塞上,活塞只要移动,这个压力就会做功;不能因为活塞缓慢移动而认为气体没有做功。活塞的运动情况取决于它所受的合力;一般认为缓慢移动的物体处于平衡状态,即所受合力为零。

2、决定气体压强的因素:气体温度和气体密度,即气体分子的平均动能和单位空间体积内的分子个数。

3、功能关系:功是能量转化的量度;气体对外做功,自身的内能就要减少。对外做多少功,自身的内能就减少多少。


【解析】

初始时容器内空气温度与外界相同,但是压强大于外界压强,说明容器内空气的密度大于外界空气的密度,即单位空间体积内的分子个数要比外界多。活塞缓慢移动直到容器内外的压强相等,在此过程中,容器内的空气要对活塞做功,所以自身的内能要减少,温度要降低,并低于外界空气温度。

此时容器内、外空气的压强相等,但是容器内空气温度低于容器外空气温度,说明容器内空气的密度大于外界空气密度。

【答案】低于;大于。


(2)(10分)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa;室温温度为27℃。氩气可视为理想气体。

(i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;

(ii)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃,求此时炉腔中气体的压强。


【解析】
(i)


(ii)

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