高考二輪復(fù)習(xí)物理課件（新高考新教材）專題分層突破練14熱學(xué)

專題分層突破練14熱學(xué)1234567891011A組基礎(chǔ)鞏固練1.(多選)(2023全國(guó)乙卷改編)對(duì)于一定量的理想氣體,經(jīng)過下列過程,其初始狀態(tài)的內(nèi)能與末狀態(tài)的內(nèi)能可能相等的是(

)A.等溫增壓后再等溫膨脹 B.等壓膨脹后再等溫壓縮C.等容減壓后再等壓膨脹 D.等容增壓后再等溫膨脹AC解析

某種定量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)。前后內(nèi)能相等,即前后溫度不變。選項(xiàng)A中,兩個(gè)等溫過程,溫度一直未變,選項(xiàng)A正確。等壓膨脹過程溫度升高,而等溫壓縮溫度不變,選項(xiàng)B錯(cuò)誤。等容減壓降溫,等壓膨脹升溫,有可能前后溫度不變,選項(xiàng)C正確。等容增壓升溫,而等溫膨脹溫度不變,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。1234567891011AD1234567891011解析

根據(jù)圖像可知,分子間距離小于r2時(shí),F表現(xiàn)為斥力,距離越小,F越大;分子間距離大于r2時(shí),F表現(xiàn)為引力,隨著距離增大,F先增大后減小;分子間距離從0開始增大的過程,F為斥力時(shí)做正功,F為引力時(shí)做負(fù)功,故分子間距離等于r2時(shí),Ep最小,從r1到r3,Ep先減小后增大,從r1到r3,F先減小后增大,從r2到r4,F先增大后減小,

Ep不斷增大,A、D正確,B、C錯(cuò)誤。12345678910113.(2023江蘇卷)如圖所示,密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中(

)A.氣體分子的數(shù)密度增大B.氣體分子的平均動(dòng)能增大C.單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的作用力減小D.單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小B解析

氣體發(fā)生等容變化,故氣體分子的數(shù)密度不變,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;氣體溫度升高,故氣體分子的平均動(dòng)能增大,選項(xiàng)B正確;氣體壓強(qiáng)增大,故單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積的作用力增大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于氣體分子的平均動(dòng)能增大,氣體體積不變,故單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)增大,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。12345678910114.(2023山東淄博統(tǒng)考一模)一種消殺噴藥裝置如圖所示,內(nèi)部裝有2L藥液,上部密封壓強(qiáng)為1×105Pa的空氣0.5L,保持閥門關(guān)閉,再充入1×105Pa的空氣0.1L。假設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體,且溫度不變,外部大氣壓強(qiáng)為1×105Pa,下列說法正確的是(

)A.充氣后,密封氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.1×105PaB.充氣后,密封氣體的分子平均動(dòng)能增加C.打開閥門后,密封氣體對(duì)外界做正功D.打開閥門后,密封氣體向外界放熱C1234567891011解析

把充入的氣體和原氣體作為整體,氣體做等溫變化,根據(jù)玻意耳定律可得p0(V1+V2)=p1V1,解得p1=1.2×105

Pa,A錯(cuò)誤;溫度是平均動(dòng)能的標(biāo)志,溫度不變,所以分子的平均動(dòng)能不變,B錯(cuò)誤;充氣后密封氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.2×105

Pa,大于大氣壓強(qiáng),所以打開閥門后,氣體膨脹,對(duì)外界做功,C正確;打開閥門后,密封氣體對(duì)外做功,溫度不變,內(nèi)能不變,則氣體從外界吸熱,D錯(cuò)誤。12345678910115.(2023遼寧卷)“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的裝置,可在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存能量、用電高峰時(shí)釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€(gè)工作過程中,一定質(zhì)量理想氣體的p-T圖像如圖所示。該過程對(duì)應(yīng)的p-V圖像可能是(

)B解析

從a到b氣體發(fā)生等壓變化,溫度升高,氣體體積增大,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤;從b到c氣體壓強(qiáng)減小,p-T圖線的斜率減小,故氣體體積增大,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確。12345678910116.(2022海南卷改編)足夠長(zhǎng)的玻璃管水平放置,用長(zhǎng)19cm的水銀封閉一段長(zhǎng)為25cm的空氣柱,大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cm汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),環(huán)境溫度為300K,將玻璃管緩慢順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到豎直。(1)空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌?空氣柱是吸熱還是放熱?(2)當(dāng)氣體溫度變?yōu)?60K時(shí),空氣柱長(zhǎng)度是多少?答案

(1)20cm

放熱(2)24cm1234567891011解析

(1)以封閉氣體為研究對(duì)象,氣體做等溫變化,設(shè)玻璃管橫截面積為S,玻璃管水平時(shí)p1=0.76

mρ汞g、V1=0.25

mS玻璃管豎起來后p2=(0.19+0.76)

mρ汞g=0.95

mρ汞g、V2=LS根據(jù)p1V1=p2V2解得L=20

cm氣體體積減小,外界對(duì)氣體做功,但其溫度不變,內(nèi)能不變,根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外放熱。1234567891011其中T1=300

K、V2=20

cmS、V3=L'S解得L'=24

cm。1234567891011B組素能提升練7.(多選)(2023全國(guó)新課標(biāo)卷)如圖所示,一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上,用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分,活塞與汽缸壁間沒有摩擦。初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng),三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等?，F(xiàn)通過電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱,停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后(

)A.h中的氣體內(nèi)能增加B.f與g中的氣體溫度相等C.f與h中的氣體溫度相等D.f與h中的氣體壓強(qiáng)相等AD1234567891011解析

對(duì)f中的氣體加熱,f中的氣體溫度升高,壓強(qiáng)增大,活塞向右移動(dòng),對(duì)活塞和彈簧整體進(jìn)行研究,h中的氣體壓強(qiáng)也增大,h中的氣體體積減小,彈簧被壓縮,g中的氣體體積減小,壓強(qiáng)增大。因活塞對(duì)h中的氣體做正功,故h中的氣體內(nèi)能增加,選項(xiàng)A正確;f中的氣體壓強(qiáng)大于g中的氣體壓強(qiáng),f中的氣體體積大于g中的氣體體積,根據(jù)

=C可得,f中的氣體溫度高于g中的氣體溫度,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;f和h中的氣體壓強(qiáng)相同,但f中的氣體體積大于h中的氣體體積,根據(jù)蓋-呂薩克定律可得,f中的氣體溫度高于h中的氣體溫度,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確。12345678910118.(多選)(2023山東卷)一定質(zhì)量的理想氣體,初始溫度為300K,壓強(qiáng)為1×105Pa。經(jīng)等容過程,該氣體吸收400J的熱量后溫度上升100K;若經(jīng)等壓過程,需要吸收600J的熱量才能使氣體溫度上升100K。下列說法正確的是(

)A.初始狀態(tài)下,氣體的體積為6LB.等壓過程中,氣體對(duì)外做功400JC.等壓過程中,氣體體積增加了原體積的D.兩個(gè)過程中,氣體的內(nèi)能增加量都為400JAD1234567891011解析

理想氣體的內(nèi)能只和溫度有關(guān),等容過程ΔU=400

J,故兩個(gè)過程內(nèi)能增加量都為400

J,選項(xiàng)D正確;等壓過程Q=600

J,根據(jù)ΔU=W+Q,可得W=-200

J,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;等壓過程中,-W=pΔV,解得ΔV=2×10-3

m3=2

L,根據(jù)12345678910119.(2022全國(guó)甲卷)如圖所示,容積均為V0、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的環(huán)境中:兩汽缸的底部通過細(xì)管連通,A汽缸的頂部通過開口C與外界相通;汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分,其中第Ⅱ、Ⅲ部分的體積分別為

。環(huán)境壓強(qiáng)保持不變,不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積,忽略摩擦。(1)將環(huán)境溫度緩慢升高,求B汽缸中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)的溫度。(2)將環(huán)境溫度緩慢改變至2T0,然后用氣泵從開口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體,求A汽缸中的活塞到達(dá)汽缸底部后,B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強(qiáng)。1234567891011解析

本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律、理想氣體狀態(tài)方程,意在考查分析綜合能力。(1)環(huán)境溫度升高,汽缸內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化1234567891011123456789101110.(2023山東濟(jì)寧高三一模)如圖甲所示,兩端開口的導(dǎo)熱汽缸水平固定,A、B是厚度不計(jì)的兩輕活塞,可在汽缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng),兩輕活塞用一輕桿相連,缸內(nèi)封閉有理想氣體。A、B靜止時(shí),缸內(nèi)兩部分氣柱的長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和;現(xiàn)用輕質(zhì)細(xì)線將活塞B與重物C連接在一起,如圖乙所示。已知活塞A、B面積S1、S2的關(guān)系為S1=2S2=2S,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,重物C質(zhì)量為m=,環(huán)境溫度保持不變。當(dāng)兩活塞再次靜止時(shí),求:(1)汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng);(2)活塞移動(dòng)的距離x。1234567891011解析

(1)兩活塞再次靜止時(shí),對(duì)整體有p0S1+p2S2+mg=p2S1+p0S2(2)兩活塞開始靜止時(shí),對(duì)整體有p0S1+p1S2=p1S1+p0S2開始靜止時(shí)封閉氣體的體積為1234567891011123456789101111.(2022山東卷)某些魚類通過調(diào)節(jié)體內(nèi)魚鰾的體積實(shí)現(xiàn)浮沉。如圖所示,魚鰾結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化為通過閥門相連的A、B兩個(gè)密閉氣室,A室壁厚,可認(rèn)為體積恒定,B室壁薄,體積可變;兩室內(nèi)氣體視為理想氣體,可通過閥門進(jìn)行交換。質(zhì)量為m魚的魚靜止在水面下H處,B室內(nèi)氣體