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2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-3、3-4)
第一部分 热学(选修3-3)
专题1.18 与图象相关的气体计算问题(基础篇)
1. (2)(10分)如图甲所示,竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物,活塞可在汽缸内无摩擦滑动.汽缸导热性良好,其侧壁有一小孔与装有水银的U形玻璃管相通,汽缸内封闭了一段高为80 cm的理想气体柱(U形管内的气体体积不计,U形管足够长且水银始终没有进入汽缸),此时缸内气体处于图乙中的A状态,温度为27 ℃.已知大气压强p0=1.0×105 Pa=75 cmHg,水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3,重力加速度g取10 m/s2.
①求A状态时U形管内水银面的高度差h1和活塞及重物的总质量m;
②若对汽缸缓慢加热,使缸内气体变成B状态,求此时缸内气体的温度.
2.(2019南京三模)如图所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C.在状态C时气体的体积V=3.0×10﹣3m3,温度与状态A相同。求:
①气体在状态B时的体积;
②气体在A→B→C的过程中放出的热量。
3.(2019湖南长沙长郡中学二模)如图,一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程,在此过程中气体的内能增加了135J,外界对气体做了90J的功。已知状态A时气体的体积VA=600cm3.求:
(i)从状态A到状态C的过程中,气体与外界热交换的热量;
(ii)状态A时气体的压强pA。
4.(2018江苏盐城期末)一定质量的理想气体,其状态变化的p-V图象如图所示,已知气体在状态A时的温度为-73°C,从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J.已知标准状态(1个大气压,273K)下1mol理想气体体积为22.4L,NA=6.0×1023mol-1.求:
①气体在状态C的温度;
②气体的分子个数(保留两位有效数字);
③从状态A变化到状态C的过程中,气体与外界交换的热量Q.
5.—定质量的理想气体由状态A经状态B变化C的
图象如图所示。
①若已知在A状态时,理想气体的温度为127℃,求处于B状态时气体的摄氏温度。
②从A状态变化到C状态气体是吸热还是放热?并求出吸收或放出的热量的数值.(已知)
6.(2018广州一模)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知该气体在状态C时的温度为300K。求:
(i)该气体在状态A、B时的温度分别为多少?
(ii)该气体从状态A到B是吸热还是放热?请写明理由。
7.(2016·兰州市诊断)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时的压强pA=p0,温度TA= T0,线段AB与V轴平行,BC的延长线过原点。求:
(1)气体在状态B时的压强pB;
(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,对外界做的功为10 J,该过程中气体吸收的热量为多少;
(3)气体在状态C时的压强pC和温度TC。
8.(8分)一定质量的理想气体经历如图A→B→C→D→A所示循环过程,该过程每个状态视为平衡态。已知A态的温度为27℃。求:
(1)B态的温度TB。
(2)一次循环过程气体与外界的热交换Q为多少?是吸热还是放热?
9.(2016·枣庄模拟)如图甲所示,竖直放置的气缸内壁光滑,横截面积为S=10-3 m2,活塞的质量为m=2 kg,厚度不计。在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B下方气缸的容积为1.0×10-3 m3,A、B之间的容积为2.0×10-4 m3,外界大气压强p0=1.0×105 Pa。开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9p0,温度为27 ℃,现缓慢加热缸内气体,直至327 ℃。求:
(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2;
(2)缸内气体最后的压强;
(3)在图乙中画出整个过程中的p V图线。
10.(2019四川百校冲刺)一定质量的理想气体,其内能跟温度成正比。在初始状态A时,体积为V0,压强为p0,温度为T0,已知此时其内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化,最终返回到原来状态A,其变化过程的p-T图如右图所示,其中CA延长线过坐标原点,B、A点在同一竖直线上。求:
①该理想气体在状态B时的体积;
②该理想气体从状态B经由状态C,最终回到状态A的过程中,气体从外界吸收的热量。
11.如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象。已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa。
(1)说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图中TA的温度值;
(2)请在图乙坐标系中画出由状态A经过状态B变为状态C的p-T的图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值,请写