(讲义)专题六 第15讲 热学-【红对勾】2023版高考物理二轮复习讲与练

[专题体系构建] 各向 同性 多晶体 单晶体 各向 异性 晶体 非晶体 固体 液体 表面张力 液晶 固 体 和 液 体 热 力 学 定 律 热力学第一定律ΔU=W +Q 热力学第二定律(两种表述) 热 学 分 子 动 理 论 物体是由大量 分子组成的 用油膜法估测 分子的大小 分子不停地做 无规则运动 扩散现象 布朗运动 分子间存在 相互作用力 → 气 体 实 验 定 律 玻意耳定律(等温):p1V1=p2V2 查理定律(等容):p1 T1 = p2 T2 理想气体状态方程:p1V1 T1 = p2V2 T2 盖—吕萨克定律(等压):V1 T1 = V2 T2 内 能 分子动能 温度是分子平 均动能的标志 分子势能 → 第15讲 热学 1.(2020·全国Ⅲ卷)(多选)如 图,一开口向上的导热汽缸内。 用活塞封闭了一定质量的理想 气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。 现用外力作用在活塞上,使其 缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处 于平衡状态。在活塞下降过程中 ( ) A.气体体积逐渐减小,内能增知 B.气体压强逐渐增大,内能不变 C.气体压强逐渐增大,放出热量 D.外界对气体做功,气体内能不变 E.外界对气体做功,气体吸收热量 2.(2022·全国乙卷)(多选)一 定量的理想气体从状态a 经 状态b 变化到状态c,其过程 如T V 图上的两条线段所 示。则气体在 ( ) A.状态a处的压强大于状态c处的压强 B.由a变化到b的过程中,气体对外做功 C.由b变化到c的过程中,气体的压强不变 D.由a变化到b的过程中,气体从外界吸热 E.由a 变化到b 的过程中,从外界吸收的热 量等于其增加的内能 3.(2022·湖南卷)(多选)利用“涡流效应”可实 现冷热气体的分离。如图,一冷热气体分离 装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 105 高三二轮·物理 热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入 涡流室中,然后以螺旋方式在环形管中向右 旋转前进,分子热运动速率较小的气体分子 将聚集到环形管中心部位,而分子热运动速 率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部 位。气流到达分离挡板处时,中心部位气流 与分离挡板碰撞后反向,从A 端流出,边缘部 位气流从B 端流出。下列说法正确的是 ( ) A.A 端为冷端,B 端为热端 B.A 端流出的气体分子热运动平均速率一定 小于B 端流出的 C.A 端流出的气体内能一定大于B 端流出的 D.该装置气体进出的过程满足能量守恒定 律,但违背了热力学第二定律 E.该装置气体进出的过程既满足能量守恒定 律,也满足热力学第二定律 4.(2021·全国乙卷)如图,一玻璃装 置放在水平桌面上,竖直玻璃管 A、B、C 粗细均匀,A、B 两管的上 端封闭,C 管上端开口,三管的下端 在同一水平面内且相互连通。A、B 两管的长度分别为l1=13.5 cm, l2=32 cm。将水银从C 管缓慢注入,直至 B、C 两管内水银柱的高度差h=5 cm。已知 外界大气压为p0=75 cmHg。求A、B 两管 内水银柱的高度差。 5.(2022·河北卷)水平放置的气体阻尼器模型 截面如图所示,汽缸中间有一固定隔板,将汽 缸内一定质量的某种理想气体分为两部分, “H”形连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔 穿过,连杆与隔板之间密封良好。设汽缸内、 外压强均为大气压强p0。活塞面积为S,隔 板两侧气体体积均为SL0,各接触面光滑。 连杆的截面积忽略不计。现将整个装置缓慢 旋转至竖直方向,稳定后,上部气体的体积为 原来的1 2 ,设整个过程温度保持不变,求: (1)此时上、下部分气体的压强; (2)“H”形连杆活塞的质量(重力加速度大小 为g)。 6.(2022·山东卷)某些 鱼类通过调节体内鱼 鳔的体积实现浮沉,如 图所示,鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的 A、B 两个密闭气室,A 室壁厚、可认为体积 固定,B 室壁薄,体积可变;两室内气体视为 理想气体,可通过阀门进行交换。质量为 M 的鱼静止在水面下H 处,B 室内气体体积为 V,质量为m;设B 室内气体压强与鱼体外压 强相等,鱼体积的变化与B 室气体体积的变 化相等,鱼的质量不变,鱼鳔内气体温度不 变。水的密度为ρ,重力加速度为g。大气压 强为p0,求: (1)鱼通过增加B 室体积获得大小为a 的加 速度,需从A 室充入B 室的气体质量Δm; 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 �