第三部分 特色练 第16练 热学（Word练习）-【优化指导】2023高考物理二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

第16练　热学 [母题探源]—高考真题指明热点 1.(2022·全国甲卷)(多选)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(　　) 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 BCE　解析：根据理想气体状态方程可知，过原点的p­T图像的斜率与体积V有关，一定量的理想气体从状态a到状态b，体积不变，对外不做功，A、D错误；理想气体的内能只与温度有关，又一定量理想气体从状态a到状态b，温度一直升高，则气体内能一直增加，B正确；由热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，气体吸收的热量等于其内能的增加量，C、E正确。 2．(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。 答案：1 cm 解析：对B管中的气体，水银还未上升时为初状态，压强为p1B＝p0，体积为V1B＝l2S；水银柱离下端同一水平面的高度为h2时为末状态，压强为p2B＝p0＋ρgh，体积为V2B＝(l2－h2)S。 根据波意耳定律有p1BV1B＝p2BV2B 解得h2＝2 cm 对A管中的气体，水银还未上升时为初状态，压强为p1A＝p0，体积为V1A＝l1S， 水银柱离下端同一水平面的高度为h1时为末状态，压强为p2A＝p0＋ρg(h＋h2－h1)，体积为V2A＝(l1－h1)S， 根据波意耳定律有p1AV1A＝p2AV2A 联立可得2h－191h1＋189＝0 解得h1＝1 cm或h1＝ cm>l1(舍去) 所以两水银柱的高度差为Δh＝h2－h1＝1 cm。 [衍生演练]—名校模拟引领趋势 3．(2022·山东日照一模)一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强­体积(p­V)图上的两条曲线Ⅰ和Ⅱ表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线Ⅰ上的两点，气体在状态a和b的压强分别为pa、pb，温度分别为Ta、Tb。c、d为曲线Ⅱ上的两点，气体在状态c和d的压强分别为pc、pd，温度分别为Tc、Td。下列关系式正确的是(　　) A．＝　　　　　　 B．＝ C．＝ D．＝ B　解析：曲线均为反比例函数曲线的一部分，可得曲线I为等温变化，根据理想气体的状态方程可得a、b两点的温度相同，A错误； a到c为等压变化，根据理想气体的状态方程有＝＝，B正确；由图像可知pa＝pc，根据理想气体的状态方程有＝＝，得出＝，C错误；由图像可知pa＝pc，根据理想气体的状态方程有＝，＝3，得出＝2，D错误。 4．(2022·山东枣庄二模)为防止文物展出时因氧化而受损，需抽出存放文物的展柜中的空气，充入惰性气体，形成低氧环境。如图所示，为用活塞式抽气筒从存放青铜鼎的展柜内抽出空气的示意图。已知展柜容积为V0，开始时展柜内空气压强为p0，抽气筒每次抽出空气的体积为；抽气一次后，展柜内压强传感器显示内部压强为p0；不考虑抽气引起的温度变化。求： (1)青铜鼎材料的总体积； (2)抽气两次后，展柜内剩余空气与开始时空气的质量之比。 答案：(1)V0　(2)196∶225 解析：(1)由玻意耳定律有 p0(V0－ΔV)＝p0(V0－ΔV＋V0) 解得ΔV＝V0。 (2)设第二次抽气后气体压强为p2，由玻意耳定律有 p0(V0－ΔV)＝p2(V0－ΔV＋V0) 设剩余气体压强为p0时体积为V，由玻意耳定律有 p0V＝p2(V0－ΔV) 剩余气体与原气体的质量比＝ 解得＝。 学科网（北京）股份有限公司 $