專題05熱學（原卷版）

專題05熱學氣體圖像1.【2024.1·安徽】一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始。第一次經絕熱過程到狀態(tài)b；第二次先經等壓過程到狀態(tài)c，再經等容過程到狀態(tài)b。圖像如圖所示。則（）A.過程。氣體從外界吸熱B.過程比過程氣體對外界所做的功多C.氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能小D.氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內撞擊在單位面積上分子數(shù)少2.【2024.1·廣西】等量同種理想氣體分別經絕熱過程①和一般過程②，溫度均從升至，圖像如圖，過程①外界對理想氣體做功為，過程②外界對理想氣體做功為，則（）A.過程②內能的增量等于B.過程①和過程②相比，C.過程②理想氣體向外界放出熱量D.過程①理想氣體從外界吸收的熱量等于氣體計算3.【2024.1·甘肅】如圖，一個盛有氣體的容器內壁光滑，被隔板分成A、B兩部分，隔板絕熱。開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，A和B體積均為、壓強均為大氣壓、溫度均為環(huán)境溫度。現(xiàn)將A接一個打氣筒，打氣筒每次打氣都把壓強為、溫度為、體積為的氣體打入A中。緩慢打氣若干次后，B的體積變?yōu)?。（所有氣體均視為理想氣體）（1）假設打氣過程中整個系統(tǒng)溫度保持不變，求打氣的次數(shù)；（2）保持A中氣體溫度不變，加熱B中氣體使B的體積恢復為，求B中氣體的溫度。4.【2024.1·貴州】下圖是一個簡易溫度計示意圖，左邊由固定的玻璃球形容器和內徑均勻且標有刻度的豎直玻璃管組成，右邊是上端開口的柱形玻璃容器，左右兩邊通過軟管連接，用水銀將一定質量的空氣封閉在左邊容器中。已知球形容器的容積為，左邊玻璃管內部的橫截面積為。當環(huán)境溫度為且左右液面平齊時，左管液面正好位于刻度處。設大氣壓強保持不變。（1）當環(huán)境溫度升高時，為使左右液面再次平齊，右邊柱形容器應向上還向下移動？（2）當液面位于刻度處且左右液面又一次平齊時，對應的環(huán)境溫度是多少攝氏度？5.【2024.1·河南】房間內溫度升高空氣外溢的過程可以抽象為如圖所示的汽缸模型。汽缸內活塞可以無摩擦自由滑動，室內溫度升高空氣外溢，可視為空氣膨脹推動活塞向外滑動。室內體積為V0，初始溫度為T0。室內溫度升高到T的過程中，活塞向外緩慢移至虛線位置。室內外氣壓始終恒定且相等，空氣可視為理想氣體。求（1）汽缸內空氣升溫膨脹后的總體積V；（2）升溫前后室內空氣質量之比。6.【2024.1·吉林、黑龍江】某同學取一裝有少量水的塑料礦泉水瓶，旋緊瓶蓋，雙手快速擰搓擠壓水瓶。然后迅速擰松瓶蓋，瓶蓋被頂飛的同時瓶內出現(xiàn)白霧，則（）A.擠壓水瓶過程中，瓶內氣體分子的平均動能減小B.擠壓水瓶過程中，瓶內氣體內能不變C.瓶蓋被頂飛過程中，瓶內氣體對外做功D.瓶蓋被頂飛過程中，瓶內氣體溫度升高氣體實驗7.【2024.1·江西】某小組探究氣體在等溫變化時壓強隨體積變化的規(guī)律．實驗方案如下：在帶刻度的注射器內密封一段摻入酒精蒸氣的空氣，然后將注射器與氣體壓強傳感器連接管相連接。氣體壓強p由傳感器測量，氣體體積V等于注射器讀數(shù)與連接管的容積之和。（1）實驗時手不要握注射器筒，且應緩慢推動注射器活塞，其目的是______________。（2）下表是小組采集一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)真實可靠，請在圖中補充描出第6至9個數(shù)據(jù)點，并畫出圖線____。序號12345678999.0110.0120.9135.4154.7181.2223.3291.1330.021.019.017.015.013.011.09.07.05.00.0480.0530.0590.06700770.0910.1110.1430.200（3）由圖可知，前8個數(shù)據(jù)點的分布情況說明：在等溫變化時，氣體的壓強與體積關系為__________________________；第9個數(shù)據(jù)點顯著偏離上述規(guī)律，小組猜想是因為氣體的質量減小了，下列哪個選項支持該猜想______________。A．部分酒精蒸氣進入氣體壓強傳感器連接管B．在測量第9個數(shù)據(jù)點時發(fā)現(xiàn)注射器筒壁出現(xiàn)模糊，部分酒精蒸氣液化

專題05熱學氣體圖像1.【2024.1·安徽】一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始。第一次經絕熱過程到狀態(tài)b；第二次先經等壓過程到狀態(tài)c，再經等容過程到狀態(tài)b。圖像如圖所示。則（）A.過程。氣體從外界吸熱B.過程比過程氣體對外界所做的功多C.氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能小D.氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內撞擊在單位面積上分子數(shù)少【答案】B【解析】【詳解】A．過程，氣體體積不變，即等容變化過程，氣體壓強變小，溫度降低，故內能減小。該過程氣體對外不做功，故氣體向外界放熱，A錯誤；B．由微元法可得圖像與橫坐標圍成的面積表示為氣體做功的多少，由圖像可知，過程比過程氣體對外界所做的功多，B正確；C．過程為絕熱過程，氣體體積變大對外做功，由熱力學第一定律可知，氣體內能減小，溫度降低。溫度是分子平均動能的標志，故氣體在狀態(tài)a時比在狀態(tài)b時的分子平均動能大，C錯誤；D．過程，氣體的壓強相等，體積變大溫度變大，分子的平均動能變大，分子撞擊容器壁的動量變化量變大。由氣體壓強的微觀解釋可知，在狀態(tài)a時比在狀態(tài)c時單位時間內撞擊在單位面積上的分子數(shù)多，D錯誤。故選B2.【2024.1·廣西】等量同種理想氣體分別經絕熱過程①和一般過程②，溫度均從升至，圖像如圖，過程①外界對理想氣體做功為，過程②外界對理想氣體做功為，則（）A.過程②內能的增量等于B.過程①和過程②相比，C.過程②理想氣體向外界放出熱量D.過程①理想氣體從外界吸收的熱量等于【答案】AC【解析】【詳解】D．由題意可知，①為絕熱過程，所以該過程氣體既不從外界吸收熱量，也不向外界釋放熱量，故D項錯誤；A．①為絕熱過程，氣體內能的變化量等于外界對氣體做的功，即由于理想氣體的內能只與溫度有關，而兩過程的初末狀態(tài)的溫度相同，所以其初末狀態(tài)的內能相同，即內能變化相同，即故A項正確；B．由氣體的圖像可知，其圖像與坐標軸圍成的面積為氣體做的功，由圖像可知，②過程做的功大于①過程。過程①和過程②相比，，故B項錯誤；C．由熱力學第一定律有又因為，且，結合上述分析可知所以該過程氣體向外界放出熱量，故C項正確。故選AC。氣體計算3.【2024.1·甘肅】如圖，一個盛有氣體的容器內壁光滑，被隔板分成A、B兩部分，隔板絕熱。開始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，A和B體積均為、壓強均為大氣壓、溫度均為環(huán)境溫度?，F(xiàn)將A接一個打氣筒，打氣筒每次打氣都把壓強為、溫度為、體積為的氣體打入A中。緩慢打氣若干次后，B的體積變?yōu)?。（所有氣體均視為理想氣體）（1）假設打氣過程中整個系統(tǒng)溫度保持不變，求打氣的次數(shù)；（2）保持A中氣體溫度不變，加熱B中氣體使B的體積恢復為，求B中氣體的溫度?！敬鸢浮浚?）24次；（2）【解析】【詳解】（1）對B氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程解得則根據(jù)等溫方程解得次（2）A中氣體溫度不變對B中氣體解得4.【2024.1·貴州】下圖是一個簡易溫度計示意圖，左邊由固定的玻璃球形容器和內徑均勻且標有刻度的豎直玻璃管組成，右邊是上端開口的柱形玻璃容器，左右兩邊通過軟管連接，用水銀將一定質量的空氣封閉在左邊容器中。已知球形容器的容積為，左邊玻璃管內部的橫截面積為。當環(huán)境溫度為且左右液面平齊時，左管液面正好位于刻度處。設大氣壓強保持不變。（1）當環(huán)境溫度升高時，為使左右液面再次平齊，右邊柱形容器應向上還向下移動？（2）當液面位于刻度處且左右液面又一次平齊時，對應的環(huán)境溫度是多少攝氏度？【答案】（1）向下；（2）22℃【解析】【詳解】（1）當環(huán)境溫度升高時，假設右邊容器不動，則由于左側氣體體積變大，則右側管中液面將高于左側管中液面，則為使左右液面再次平齊，右邊柱形容器應向下移動；（2）開始時左側氣體體積溫度當液面位于刻度處使氣體的體積氣體進行等壓變化，則根據(jù)蓋呂薩克定律可得解得T2=295K則t2=22℃5.【2024.1·河南】房間內溫度升高空氣外溢的過程可以抽象為如圖所示的汽缸模型。汽缸內活塞可以無摩擦自由滑動，室內溫度升高空氣外溢，可視為空氣膨脹推動活塞向外滑動。室內體積為V0，初始溫度為T0。室內溫度升高到T的過程中，活塞向外緩慢移至虛線位置。室內外氣壓始終恒定且相等，空氣可視為理想氣體。求（1）汽缸內空氣升溫膨脹后的總體積V；（2）升溫前后室內空氣質量之比?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由題知室內外氣壓始終恒定且相等，則由蓋—呂薩克定律有解得（2）根據(jù)氣體變化前后質量相等有ρ0V0=ρV解得則升溫前后室內空氣質量之比為6.【2024.1·吉林、黑龍江】某同學取一裝有少量水的塑料礦泉水瓶，旋緊瓶蓋，雙手快速擰搓擠壓水瓶。然后迅速擰松瓶蓋，瓶蓋被頂飛的同時瓶內出現(xiàn)白霧，則（）A.擠壓水瓶過程中，瓶內氣體分子的平均動能減小B.擠壓水瓶過程中，瓶內氣體內能不變C.瓶蓋被頂飛過程中，瓶內氣體對外做功D.瓶蓋被頂飛過程中，瓶內氣體溫度升高【答案】C【解析】【詳解】AB．旋緊瓶蓋，雙手快速擰搓擠壓水瓶，外界對氣體做正功，瓶內氣體來不及發(fā)生熱傳導，根據(jù)熱力學第一定律可知，瓶內氣體內能變大，瓶內氣體溫度升高，則瓶內氣體分子的平均動能增大，故AB錯誤；CD．然后迅速擰松瓶蓋，瓶蓋被頂飛過程中，瓶內氣體對外做功，，瓶內氣體來不及發(fā)生熱傳導，根據(jù)熱力學第一定律可知，瓶內氣體內能變小，瓶內氣體溫度降低，故C正確，D錯誤。氣體實驗7.【2024.1·江西】某小組探究氣體在等溫變化時壓強隨體積變化的規(guī)律．實驗方案如下：在帶刻度的注射器內密封一段摻入酒精蒸氣的空氣，然后將注射器與氣體壓強傳感器連接管相連接。氣體壓強p由傳感器測量，氣體體積V等于注射器讀數(shù)與連接管的容積之和。（1）實驗時手不要握注射器筒，且應緩慢推動注射器活塞，其目的是______________。（2）下表是小組采集一組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)真實可靠，請在圖中補充描出第6至9個數(shù)據(jù)點，并畫出圖線____。序號12345678999.0110.0120.9135.4154.7181.2223.3291.1330.021.019.017.015.013.011.09.07.05.00.0480.0530.0590.06700770.0910.1110.1430.200（3）由圖可知，前8個數(shù)據(jù)點的分布情況說明：在等溫變化時，氣體的壓強與體積關系為__________________________；第9個數(shù)據(jù)點顯著偏離上述規(guī)律，小組猜想是因為氣體的質量減小了，下列哪個選項支持該猜想______________。A．部分酒精蒸氣進入氣體壓強傳感器連接管B．在測量第9個數(shù)據(jù)點時發(fā)現(xiàn)注射器筒壁出現(xiàn)模糊，部