新教材高考物理微專題小練習(xí)第十三章熱學(xué)

PAGE4PAGE第十三章熱學(xué)做真題明方向1．[2022·全國(guó)甲卷][物理——選修3－3](1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p-T圖上從a到b的線段所示。在此過程中________．A．氣體一直對(duì)外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對(duì)外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量(2)如圖，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eq\f(1,8)V0和eq\f(1,4)V0.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．(ⅰ)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；(ⅱ)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)．2.[2022·全國(guó)乙卷][物理——選修3－3](1)一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過程如T-V圖上的兩條線段所示．則氣體在________．A．狀態(tài)a處的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B.由a變化到b的過程中，氣體對(duì)外做功C．由b變化到c的過程中，氣體的壓強(qiáng)不變D．由a變化到b的過程中，氣體從外界吸熱E．由a變化到b的過程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能(2)如圖，一豎直放置的汽缸由兩個(gè)粗細(xì)不同的圓柱形筒組成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，汽缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處．活塞Ⅰ、Ⅱ的質(zhì)量分別為2m、m，面積分別為2S、S，彈簧原長(zhǎng)為l.初始時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量為0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為T0.已知活塞外大氣壓強(qiáng)為p0，忽略活塞與缸壁間的摩擦，汽缸無(wú)漏氣，不計(jì)彈簧的體積，重力加速度為g.(ⅰ)求彈簧的勁度系數(shù)；(ⅱ)緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當(dāng)活塞Ⅱ剛運(yùn)動(dòng)到汽缸連接處時(shí)，活塞間氣體的壓強(qiáng)和溫度．第十三章熱學(xué)做真題明方向1．(1)BCE(2)(ⅰ)eq\f(4,3)T0(ⅱ)eq\f(9,4)p0解析：(1)p-T圖線過坐標(biāo)原點(diǎn)，因此氣體從狀態(tài)a到狀態(tài)b發(fā)生等容變化，氣體沒有對(duì)外做功，A、D錯(cuò)誤；從狀態(tài)a到狀態(tài)b氣體溫度升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加，B正確；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w從外界吸熱，且吸收的熱量等于其內(nèi)能增加量，C、E正確．(2)(ⅰ)選第Ⅳ部分氣體為研究對(duì)象，在B汽缸中的活塞到達(dá)汽缸底部的過程中發(fā)生等壓變化：eq\f(V0－\f(1,4)V0,T0)＝eq\f(V0,T1)，解得T1＝eq\f(4,3)T0.(ⅱ)以第Ⅱ、Ⅲ部分氣體整體為研究對(duì)象，溫度由T0升至2T0過程，由理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p0\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,8)V0＋\f(1,4)V0)),T0)＝eq\f(p1V1,2T0).對(duì)第Ⅳ部分氣體，溫度由T0升至2T0過程，由理想氣體狀態(tài)方程：eq\f(p0\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(V0－\f(1,4)V0)),T0)＝eq\f(p1（V0－V1）,2T0)，解得p1＝eq\f(9,4)p0.2．(1)ABD(2)(ⅰ)eq\f(40mg,l)(ⅱ)eq\f(p0S＋3mg,S)1.3T0解析：(1)由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，可得eq\f(T,V)＝eq\f(p,C)，作原點(diǎn)和c的連線，由a、c兩點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，可知eq\f(Ta,Va)＞eq\f(Tc,Vc)，故pa＞pc，A正確；由狀態(tài)a到b，可知V變大，則氣體對(duì)外做功，B正確；由圖可知，b、c不在等壓線上，故C錯(cuò)誤；由狀態(tài)a到b，T升高，則內(nèi)能變大，V變大，則氣體對(duì)外做功，可知ΔU＞0，W<0，由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q，可知Q＞0，故氣體從外界吸熱，且吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能，故D正確，E錯(cuò)誤．(2)(ⅰ)對(duì)活塞Ⅰ受力分析如圖由平衡條件有p·2S＝p0·2S＋2mg＋0.1kl對(duì)活塞Ⅱ受力分析如圖由平衡條件有pS＋mg＝p0S＋0.1kl聯(lián)立解得k＝eq\f(40mg,l)，p＝eq\f(p0S＋3mg,S)(ⅱ)由于是對(duì)氣體緩慢加熱，則兩活塞受力平衡，將兩活塞、彈簧、活塞間氣體作為整體分析，受力情況不變，故氣體壓強(qiáng)不變，p′＝p＝eq\f(p0S＋3mg,S)，且彈簧長(zhǎng)度不變對(duì)活塞間的氣體，由蓋