新高考2025版高考物理一輪復(fù)習(xí)微專題小練習(xí)第十二章熱學(xué)

第十二章熱學(xué)做真題明方向1.[2024·新課標(biāo)卷](多選)如圖，一封閉著志向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(méi)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．現(xiàn)通過(guò)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2．[2024·全國(guó)甲卷，節(jié)選](多選)[物理—選修3－3]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(guò)程，氣體肯定與外界有熱量交換的過(guò)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3．[2024·湖南卷]汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力．如圖，剎車助力裝置可簡(jiǎn)化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時(shí)，在連桿AB上施加水平力推動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車．助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過(guò)抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力．每次抽氣時(shí)，K1打開，K2閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動(dòng)，助力氣室中的氣體充溢抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，K1閉合，K2打開，抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣過(guò)程．已知助力氣室容積為V0，初始?jí)簭?qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)p0，助力活塞橫截面積為S，抽氣氣室的容積為V1.假設(shè)抽氣過(guò)程中，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為志向氣體，溫度保持不變．(1)求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)p1；(2)第n次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF.4．[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(guò)下列過(guò)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)第十二章熱學(xué)做真題明方向1．AD當(dāng)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱時(shí)，f中的氣體內(nèi)能增大，溫度上升，依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程可知f中的氣體壓強(qiáng)增大，會(huì)緩慢推動(dòng)左邊活塞，則彈簧被壓縮．與此同時(shí)彈簧對(duì)右邊活塞有彈力作用，緩慢向右推動(dòng)右邊活塞，故活塞對(duì)h中的氣體做正功，且是絕熱過(guò)程，由熱力學(xué)第肯定律可知，h中的氣體內(nèi)能增加，A正確；未加熱前，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，活塞受力平衡，可知彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)左邊活塞分析pfS＝F彈＋pgS則pf>pg分別對(duì)f、g內(nèi)的氣體分析，依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程有eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(pfVf,Tf)eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(pgVg,Tg)由題意可知，因彈簧被壓縮，則Vf>Vg，聯(lián)立可得Tf>Tg，B錯(cuò)誤；對(duì)彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統(tǒng)分析，依據(jù)平衡條件可知，f與h中的氣體壓強(qiáng)相等，D正確．在達(dá)到穩(wěn)定過(guò)程中h中的氣體體積變小，f中的氣體體積變大，即Vf＞Vh.依據(jù)志向氣體狀態(tài)方程對(duì)h氣體分析可知eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(phVh,Th)聯(lián)立可得Tf>Th，C錯(cuò)誤；故選AD.2．ABD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(méi)有熱量交換過(guò)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(méi)有熱量交換過(guò)程，E錯(cuò)誤．故選ABD.3．(1)eq\f(p0V0,V0＋V1)(2)[1－(eq\f(V0,V0＋V1))n]p0S解析：(1)以助力氣室內(nèi)的氣體為探討對(duì)象，則初態(tài)壓強(qiáng)p0，體積V0，第一次抽氣后，氣體體積V＝V0＋V1依據(jù)玻意耳定律p0V0＝p1V解得p1＝eq\f(p0V0,V0＋V1)(2)同理其次次抽氣p1V0＝p2V解得p2＝eq\f(p1V0,V0＋V1)＝(eq\f(V0,V0＋V1))2p0以此類推……則當(dāng)n次抽氣后助力氣室內(nèi)的氣體壓強(qiáng)pn＝(eq\f(V0,V0＋V1))np0則剎車助力系統(tǒng)為駕駛員省力大小為ΔF＝(p0－pn)S＝[1－(eq\f(V0,V0＋V1))n]p0S4．(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(guò)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(guò)程溫度降低，內(nèi)能減?。坏葔号蛎涍^(guò)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(guò)程溫度上升；等壓壓縮過(guò)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(guò)程溫度上升；等溫膨脹過(guò)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