第一部分 专题五 第3讲 热学-【创新教程】2024高考物理总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

第3讲　热学 真题引领 1.(2023·辽宁卷，5)“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量．“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p ­T图像如图所示．该过程对应的p ­V图像可能是(　　) 解析：根据＝C，可得p＝T，从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c态的体积大于b态体积． 答案：B ◆[情境设置] 以“空气充电宝”为素材创设探索类问题情境． ◆[素养聚焦] 本题考查考生对气体实验定律的理解及p­T图像与p­V图像的应用，意在考查考生的理解能力、推理论证能力，体现物理观念的核心素养. 28 学科网（北京）股份有限公司 2.(多选)(2023·山东卷，9)一定质量的理想气体，初始温度为300 K，压强为1×105 Pa.经等容过程，该气体吸收400 J的热量后温度上升100 K；若经等压过程，需要吸收600 J的热量才能使气体温度上升100 K．下列说法正确的是(　　) A．初始状态下，气体的体积为6 L B．等压过程中，气体对外做功400 J C．等压过程中，气体体积增加了原体积的 D．两个过程中，气体的内能增加量都为400 J [解析]C.设理想气体的初始状态的压强，体积和温度分别为 p1＝p0，V1＝V0，T1＝300 K， 等容过程为状态二，p2＝？，V2＝V1＝V0，T2＝400 K， 等压过程为状态三，p3＝p0，V3＝？，T3＝400 K， 由理想气体状态方程可得＝＝， 解得p2＝p0，V3＝V0，体积增加了原来的，C错误；D.等容过程中气体做功为零，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝400 J， 两个过程的初末温度相同即内能变化相同，因此内能增加都为400 J，D正确；AB.等压过程内能增加了400 J，吸收热量为600 J，由热力学第一定律可知气体对外做功为200 J，即做功的大小为W＝p0＝200 J， 解得V0＝6 L，A正确，B错误． [答案]　AD ◆[情境设置]　以理想气体先后做等容变化和等压变化为素材创设探索类问题情境． ◆[素养聚焦]　本题考查考生对气体实验定律及热力学定律的理解及应用，意在考查考生的理解能力、推理论证能力，体现物理观念的核心素养． 真题引领 3.(2023·湖南卷，13)汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充满抽气气室，达到两气室压强相等；然后，K1闭合，K2 28 学科网（北京）股份有限公司 打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为V0，初始压强等于外部大气压强p0，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为理想气体，温度保持不变． (1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1； (2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF. [解析]　(1)以助力气室内的气体为研究对象，则初态压强p0，体积V0，第一次抽气后，气体体积V＝V0＋V1， 根据玻意耳定律p0V0＝p1V，解得p1＝； (2)同理第二次抽气p1V0＝p2V， 解得p2＝＝2p0， 以此类推…… 则当n次抽气后助力气室内的气体压强pn＝np0， 则刹车助力系统为驾驶员省力大小为 ΔF＝(p0－pn)S＝p0S. [答案]　(1)p1＝　(2)ΔF＝p0S ◆[情境设置]　以汽车刹车助力装置为素材创设探索类问题情境． ◆[素养聚焦]　本题考查考生对气体做等温变化及抽气问题理解及应用，意在考查考生的理解能力、推理论证能力，体现物理观念的核心素养. 真题引领 4.(2022·湖南卷，15(2))如图，小赞同学设计了一个液体拉力测量仪．一个容积V0＝9.9 L的导热汽缸下接一圆管，用质量m1＝90 g、横截面积S＝10cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与圆管壁间摩擦不计．活塞下端用轻质细绳悬挂一质量m2＝10g的U形金属丝，活塞刚好处于A位置．将金属丝部分浸入待测液体中，缓慢升起汽缸，使金属丝从液体中拉出，活塞在圆管中的最低位置为B.已知A、B间距离h＝10cm，外界大气压强p0＝1.01×105Pa，重力加速度取10m/s2，环境温度保持不变，求 28 学科网（北京）股份有限公司 (i)活塞处于A位置时，汽缸中的气体