專題六第15練熱學

第15練熱學[保分基礎練]1．(2023·江蘇南京市第二十九中學學情檢測)如圖所示為斯特林發(fā)動機玩具，汽缸在酒精燈加熱情況下，汽缸內(nèi)的活塞往復運動，通過傳動軸帶動飛輪持續(xù)轉(zhuǎn)動，則()A．活塞壓縮氣體時，氣體的壓強與體積成反比B．氣體膨脹時，氣體的體積與熱力學溫度成正比C．發(fā)動機工作時，氣體吸收的熱量大于對外做功D．氣體能從單一熱源吸熱并全部用來對外做功而不引起其他變化2.分子間作用力F與分子間距r的關(guān)系如圖所示，規(guī)定兩分子相距無窮遠時分子間的勢能為零。若一個分子固定于原點O，另一個分子從距O點很遠處向O點運動，以下說法正確的是()A．在兩分子間距減小到r1的過程中，分子間作用力先減小后增大B．在兩分子間距減小到r1的過程中，分子勢能先減小后增大C．在兩分子間距減小到r1時，分子勢能等于零D．在兩分子間距由r2減小到r1過程中，分子力與分子勢能都在減小3．(2023·遼寧卷·5)“空氣充電寶”是一種通過壓縮空氣實現(xiàn)儲能的裝置，可在用電低谷時儲存能量、用電高峰時釋放能量?！翱諝獬潆妼殹蹦硞€工作過程中，一定質(zhì)量理想氣體的p－T圖像如圖所示。該過程對應的p－V圖像可能是()4.(2023·江蘇淮安市二模)如圖所示，絕熱容器被絕熱隔板K1和卡銷鎖住的絕熱光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分為真空，b部分為一定質(zhì)量的稀薄理想氣體，且壓強pb<p0(p0是大氣壓強)，c與大氣連通，則下列說法中正確的是()A．只打開隔板K1，b中氣體對外做功，內(nèi)能減少B．只打開隔板K1，b中氣體壓強減小，溫度不變C．只打開活塞K2的卡銷，外界對b中氣體做功，b中氣體內(nèi)能不變D．打開隔板K1和活塞K2的卡銷，待活塞K2穩(wěn)定后，b部分氣體的內(nèi)能減少5.(2023·江蘇鹽城市、南京市期末)如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的p－T圖像，圖中AB與橫軸平行，B點、C點與坐標原點在一條直線上，AC與豎直軸平行，則()A．單位體積的分子數(shù)，狀態(tài)A小于狀態(tài)BB．由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程需要釋放熱量C．分子運動速率大的分子數(shù)，狀態(tài)B小于狀態(tài)CD．單位時間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)，狀態(tài)A大于狀態(tài)C6.(2023·新課標卷·21改編)如圖，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。初始時彈簧處于原長，三部分中氣體的溫度、體積、壓強均相等。現(xiàn)通過電阻絲對f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達到穩(wěn)定后()A．h中的氣體內(nèi)能減小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中的氣體壓強相等7.(2023·江蘇鹽城市三模)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的V－T圖像。已知氣體在狀態(tài)A時的壓強為pA，相關(guān)物理量如圖中所示，氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的過程中，吸收的熱量為Q。求：(1)氣體在狀態(tài)C時的壓強pC；(2)氣體狀態(tài)從A變到B的過程中內(nèi)能的變化量ΔU。[爭分提能練]8.(2023·江蘇徐州市三模)一定質(zhì)量的理想氣體，由狀態(tài)a經(jīng)a→b、b→c和c→a回到狀態(tài)a，其循環(huán)過程的p－eq\f(1,V)圖像如圖所示，Ta、Tb、Tc分別表示氣體在狀態(tài)a、b、c的溫度，則()A．Ta＝Tb>TcB．氣體在b→c過程中吸收熱量C．該循環(huán)過程中氣體對外做負功D．該循環(huán)過程中氣體放出熱量9.(2023·江蘇淮安市模擬)如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管豎直放置，右管口封閉，管內(nèi)A、B兩段水銀柱將管內(nèi)封閉有長均為10cm的a、b兩段氣體，水銀柱A長為5cm，水銀柱B在右管中的液面比在左管中的液面高5cm，大氣壓強為75cmHg，環(huán)境溫度為320K，現(xiàn)將環(huán)境溫度降低，使氣柱b長度變?yōu)?cm，求：(1)降低后的環(huán)境溫度；(2)水銀柱A下降的高度。10．圖(a)為某種機械的新型減振器—氮氣減振器，其結(jié)構(gòu)如圖(b)，減振器中的活塞質(zhì)量為2kg，汽缸內(nèi)活塞的橫截面積為S＝50cm2。為了測量減震器的性能參數(shù)，將減震器豎直放置，給汽缸內(nèi)充入氮氣，當氣壓達到p＝6×105Pa時，活塞下端被兩邊的卡環(huán)卡住，氮氣氣柱長度為L＝20cm，且輕質(zhì)彈簧恰好處于原長。不計活塞厚度和一切摩擦，汽缸導熱性良好，汽缸內(nèi)密閉的氮氣視為理想氣體，大氣壓強p0＝1×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，環(huán)境溫度不變。(1)現(xiàn)用外力豎直向下壓活塞，使活塞緩慢向下運動，當汽缸內(nèi)氮氣的壓強大小為p′＝1×106Pa時，活塞停止運動，求此過程中活塞下降的距離h；(2)若在(1)的過程中，外力對活塞做的功為W＝87.2J，過程結(jié)束時彈簧的彈性勢能為Ep＝6.4J，求此過程中氮氣向外界放出的總熱量Q。11．2021年11月7日，神舟十三號航天員翟志剛、王亞平先后從天和核心艙節(jié)點艙成功出艙執(zhí)行任務，出艙時他們身著我國新一代“飛天”艙外航天服。艙外航天服內(nèi)密封了一定質(zhì)量的理想氣體，用來提供適合人體生存的氣壓。航天服密閉氣體的體積約為V1＝4L，壓強p1＝1.0×105Pa，溫度t1＝27℃，航天員身著航天服，出艙前先從核心艙進入節(jié)點艙，然后封閉所有內(nèi)部艙門，對節(jié)點艙泄壓，直到節(jié)點艙壓強和外面壓強相等時才能打開艙門。(1)節(jié)點艙氣壓降低到能打開艙門時，密閉航天服內(nèi)氣體體積膨脹到V2＝6L，溫度變?yōu)閠2＝－3℃，求此時航天服內(nèi)氣體壓強p2；(2)為便于艙外活動，當密閉航天服內(nèi)氣體溫度變?yōu)閠2＝－3℃時，航天員把航天服內(nèi)的一部分氣體緩慢放出，使氣壓降到p3＝5.0×104Pa。假設釋放氣體過程中溫度不變，體積變?yōu)閂3＝4L，求航天服需要放出的氣體與原來氣體的質(zhì)量之比。[尖子生選練]12．(2023·湖南卷·13)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，在連桿AB上施加水平力推動液壓泵實現(xiàn)剎車。助力氣室與抽氣氣室用細管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強，利用大氣壓與助力氣室的壓強差實現(xiàn)剎車助力。每次抽氣時，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動，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達到兩氣室壓強相等；然后，K1閉合，K2打開，抽氣活塞向下運動，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣