第1部分 专题7 热学 (Word教参)-【衡中学案】2023老高考物理二轮总复习(老教材)

专题七　热　学 真题速练·明考情 1．(2022·全国甲，33)[物理——选修3－3] (1)一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p-T图上从a到b的线段所示．在此过程中__BCE__．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分) A．气体一直对外做功 B．气体的内能一直增加 C．气体一直从外界吸热 D．气体吸收的热量等于其对外做的功 E．气体吸收的热量等于其内能的增加量 (2)如图所示，容积均为V0、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为p0、温度为T0的环境中：两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通；汽缸内的两活塞将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体积分别为V0和V0．环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦． ①将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度． ②将环境温度缓慢改变至2T0，然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强． 【答案】　(2)①T0　②p0 【解析】　(1)从a到b，气体发生等容变化，不对外做功，选项A错误；从a到b，理想气体温度升高，内能增加，选项B正确；根据热力学第一定律，气体内能增加，外界对气体做功为0，气体必定从外界吸热，吸收热量等于气体内能的增加量，选项C、E正确；气体从外界吸热，但不对外做功，选项D错误． (2)本题考查气体实验定律、理想气体状态方程，意在考查分析综合能力． ①环境温度升高，汽缸内气体发生等压变化 对Ⅳ部分气体由盖—吕萨克定律得＝ 解得T＝T0． ②研究Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ部分气体，初始温度T0，初始压强p0，体积为V1＝V0，环境温度升高到2T0后，A汽缸中的活塞到达汽缸底部时，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ部分气体的体积为V2＝V0，压强为p 由理想气体状态方程得＝ 解得p＝p0． 2．(2022·全国乙，33)[物理——选修3－3] (1)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__ABD__．(填正确答案标号．选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分) 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 (2)如图所示，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处．活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，面积分别为2S、S，弹簧原长为l．初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0．已知活塞外大气压强为p0，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积． ①求弹簧的劲度系数． ②缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度． 【答案】　(2)①　②p0＋　T0 【解析】　(1)根据理想气体状态方程可知T＝．即T-V图象的斜率为，故有pa＝pb＞pc，故A正确，C错误；理想气体由a变化到b的过程中，体积增大，气体对外做功，故B正确；理想气体由a变化到b的过程中，温度升高，内能增大，由热力学第一定律有ΔU＝Q＋W，而ΔU＞0，W＜0，则有ΔU＝Q－|W|，可得Q＞0，Q＞ΔU，即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故D正确，E错误． (2)①设封闭气体的压强为p1，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有 mg＋p0·2S＋2mg＋p1S＝p0S＋p1·2S 解得p1＝p0＋ 对活塞Ⅰ由平衡条件有2mg＋p0·2S＋k·0.1l＝p1·2S 解得弹簧的劲度系数为k＝． ②缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变，依然为p2＝p1＝p0＋，由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有l2＝l1＝1.1l 即封闭气体发生等压变化，初、末状态的体积分别为V1＝·2S＋·S，V2＝l2·2S 由盖—吕萨克定律可知＝ 解得T2＝T0． 3．(2021·全国高考乙卷) (1)(5选3)如图，一定量的理想气体从状态a(p0，V0，T0)经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a．对于ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是(　ABE　) A．ab过程中，气体始终吸热 B．ca过程中，气体始终放热 C．ca过程中，气体对外界做功 D．bc过程中，气体的温度先降低后升高 E．bc过程中，气