解答题-中档题专题五热学 原子物理-【小尚同学】2024版高考物理真题分类全刷

!"#$%& '( )* 专题五 　 热学 　 原子物理 P88 1. [2023·海南卷,16T,10 分,★★☆☆☆] 如图所示,某饮料瓶内密封一定质量的理想气体,t = 27 ℃ 时,压强 p = 1. 050 ×105 Pa,则 (1) t′ = 37 ℃ 时,气压是多大? (2) 保持温度不变,挤压气体,使之压强与(1) 相同时,气体体积变为原来的多少倍? 2. [2023·江苏卷,14T,8 分,★★☆☆☆] “夸父一号” 太阳探测卫星可以观测太阳辐射的硬 X 射线。 硬 X 射线是波长很短的光子,设波长 为 λ。 若太阳均匀地向各个方向辐射硬 X 射线,卫星探测仪镜头正对着太阳,每秒接收到 N 个该 种光子。 已知探测仪镜头面积为 S,卫星离太阳中心的距离为 R,普朗克常量为 h,光速为 c,求: (1) 每个光子的动量 p 和能量 E; (2) 太阳辐射硬 X 射线的总功率 P。 3. [2023·全国卷甲,33(2)T,10 分,★★☆☆☆] 一高压舱内气体的压强为 1. 2 个大气压,温度为 17 ℃ ,密度为 1. 46 kg / m3。 (1) 升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变,求气体温度升至 27 ℃ 时舱内气体的 密度。 (2) 保持温度 27 ℃ 不变,再释放出舱内部分气体使舱内压强降至 1. 0 个大气压,求舱内气体的 密度。 05 ! "6 # $ % 4. [2022·湖南卷,15(2)T,8 分,★★☆☆☆] 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 = 10 cm2 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 = 10 g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 =10 cm,外界大气压强 p0 = 1. 01 × 105 Pa,重力加速度取10 m / s2,环境温度保持不 变。 求: (1) 活塞处于 A 位置时,汽缸中的气体压强 p1; (2) 活塞处于 B 位置时,液体对金属丝拉力 F 的大小。 5. [2021·广东卷,15(2)T,6 分,★★☆☆☆] 为方便抽取密封药瓶里的药液,护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液,如图 所示。 某种药瓶的容积为0. 9 mL,内装有0. 5 mL 的药液,瓶内气体的压强为1. 0 × 105 Pa。 护士 把注射器内横截面积为 0. 3 cm2、长度为 0. 4 cm、压强为 1. 0 × 105 Pa 的气体注入药瓶,若瓶内外 温度相同且保持不变,气体视为理想气体,求此时药瓶内气体的压强。 15 !"#$%& '( )* 6. [2021·江苏卷,13T,8 分,★★☆☆☆] 如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在汽缸中,活塞的面积为 S,与汽缸底部相距 L,汽缸和活 塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为 p0 和 T0。 现接通电热丝加热气体,一 段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离 L后停止,活塞与汽缸间的滑动摩擦力为Ff,最大静摩擦力 等于滑动摩擦力,整个过程中气体吸收的热量为 Q,求该过程中 (1) 内能的增加量 ΔU; (2) 最终温度 T。 7. [2020·江苏卷,13A(3)T,6 分,★★☆☆☆] 一定质量的理想气体从状态 A经状态B变化到状态C,其 p - 1 V 图像如图所示,求该过程中气体吸 收的热量 Q。 25 ! "6 # $ % 8. [2019·江苏卷,12(3)T,4 分,★★☆☆☆] 在“焊接” 视网膜的眼科手术中,所用激光的波长 λ = 6. 4 × 10 -7 m,每个激光脉冲的能量 E = 1. 5 × 10 -2 J。 求每个脉冲中的光子数目。 (已知普朗克常量 h =6. 63 × 10 -34 J·s,光速 c = 3 × 108 m / s。 结果保留 1 位有效数字) 9. [2019·江苏卷,13A(3)T,4 分,★★☆☆☆] 如图所示,一定质量的理想气体经历 A → B的等压过程,B → C的绝热过程(气体与外界无热量交 换),其中 B → C 过程中内能减少 900 J。 求A → B → C 过程中气体对外界做的总功。 10. [2018·江苏卷,12A(3)T,4 分,★★☆☆☆] 如图所示,一定质量的理想气体在状态 A 时压强为 2. 0 ×105 Pa