統(tǒng)考版2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)第十二章選修3－3熱學(xué)

第十二章選修3－3熱學(xué)做真題明方向1．[2024·全國(guó)乙卷][物理——選修3－3](1)對(duì)于肯定量的志向氣體，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．等容增壓后再等壓壓縮E．等容增壓后再等溫膨脹(2)如圖，豎直放置的封閉玻璃管由管徑不同、長(zhǎng)度均為20cm的A、B兩段細(xì)管組成，A管的內(nèi)徑是B管的2倍，B管在上方．管內(nèi)空氣被一段水銀柱隔開，水銀柱在兩管中的長(zhǎng)度均為10cm.現(xiàn)將玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)度變更1cm.求B管在上方時(shí)，玻璃管內(nèi)兩部分氣體的壓強(qiáng)．(氣體溫度保持不變，以cmHg為壓強(qiáng)單位)2．[2024·全國(guó)甲卷][物理——選修3－3](1)在一汽缸中用活塞封閉著肯定量的志向氣體，發(fā)生下列緩慢變更過程，氣體肯定與外界有熱量交換的過程是()A．氣體的體積不變，溫度上升B．氣體的體積減小，溫度降低C．氣體的體積減小，溫度上升D．氣體的體積增大，溫度不變E．氣體的體積增大，溫度降低(2)一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個(gè)大氣壓，溫度為17℃，密度為1.46kg/m3.(ⅰ)上升氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27℃時(shí)艙內(nèi)氣體的密度；(ⅱ)保持溫度27℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個(gè)大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度．第十二章選修3－3熱學(xué)做真題明方向1．(1)ACD(2)54.36cmHg74.36cmHg解析：(1)對(duì)于肯定質(zhì)量的志向氣體內(nèi)能由溫度確定，故等溫增壓和等溫膨脹過程溫度均保持不變，內(nèi)能不變，故A正確；依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知等壓膨脹后氣體溫度上升，內(nèi)能增大，等溫壓縮溫度不變，內(nèi)能不變，故末狀態(tài)與初始狀態(tài)相比內(nèi)能增加，故B錯(cuò)誤；依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程可知等容減壓過程溫度降低，內(nèi)能減??；等壓膨脹過程溫度上升，末狀態(tài)的溫度有可能和初狀態(tài)的溫度相等，內(nèi)能相等，故C正確；依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程可知等容增壓過程溫度上升；等壓壓縮過程溫度降低，末狀態(tài)的溫度有可能和初狀態(tài)的溫度相等，內(nèi)能相等，故D正確；依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程可知等容增壓過程溫度上升；等溫膨脹過程溫度不變，故末狀態(tài)的內(nèi)能大于初狀態(tài)的內(nèi)能，故E錯(cuò)誤．故選ACD.(2)B管在上方，設(shè)B管中氣體的壓強(qiáng)為pB，長(zhǎng)度lB＝10cm則A管中氣體的壓強(qiáng)為pA＝pB＋20cmHg，長(zhǎng)度lA＝10cm倒置后，A管在上方，設(shè)A管中氣體的壓強(qiáng)為p′A，A管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度l′A＝11cm已知A管的內(nèi)徑是B管的2倍，則水銀柱長(zhǎng)度為h＝9cm＋14cm＝23cm則B管中氣體壓強(qiáng)為p′B＝p′A＋23cmHgB管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)度l′B＝40cm－11cm－23cm＝6cm對(duì)A管中氣體，由玻意耳定律有pAlA＝p′Al′A對(duì)B管中氣體，由玻意耳定律有pBlB＝p′Bl′B聯(lián)立解得pB＝54.36cmHgpA＝pB＋20cmHg＝74.36cmHg2．(1)ABD(2)(ⅰ)1.41kg/m3(ⅱ)1.18kg/m3解析：(1)氣體的體積不變，溫度上升，則氣體的內(nèi)能上升，體積不變氣體做功為零，因此氣體汲取熱量，A正確；氣體的體積減小溫度降低，則氣體的內(nèi)能降低，體積減?。饨鐚?duì)氣體做功，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q可知?dú)怏w對(duì)外界放熱，B正確；氣體的體積減小，溫度上升，則氣體的內(nèi)能上升，體積減小外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即沒有熱量交換過程，C錯(cuò)誤；氣體的體積增大，溫度不變則氣體的內(nèi)能不變，體積增大氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q可知Q>0即氣體汲取熱量，D正確；氣體的體積增大，溫度降低則氣體的內(nèi)能降低，體積增大氣體對(duì)外界做功，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即沒有熱量交換過程，E錯(cuò)誤．故選ABD.(2)(ⅰ)由攝氏度和開爾文溫度的關(guān)系可得T1＝273＋17K＝290K，T2＝273＋27K＝300K志向氣體狀態(tài)方程pV＝nRT可知nR＝eq\f(pV,T)其中n為封閉氣體的物質(zhì)的量，即志向氣體的eq\f(pV,T)正比于氣體的質(zhì)量，則eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\f(m1,V),\f(m2,V))＝eq\f(\f(p1V,T1),\f(p2V,T2))其中p1＝p2＝1.2p0，ρ1＝1.46kg/m3，代入數(shù)據(jù)解得ρ2＝1.41kg/m3(ⅱ)由題意得p3＝p0，T3＝273＋27K