专题十八 命题点(二) 热力学第一定律与气体实验定律的结合-【新高考方案】2024年高考物理二轮复习专题增分方略（新教材 江苏北京专用）

第七板块 自修专题 命题点（二） 热力学第一定律与气体实验定律的结合 [典例](2023·检迁质检)如图所示，向一个 [深化提能] 空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸 1.气体实验定律及选取原则 管，接口用蜡密封，在 (1)三大实验定律 吸管内引入一小段油 等温 玻意耳定律 柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就 变化 P V=PaV: 质量 是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是358cm3, : 气体 等容 含性定律会会 条 定 实验 吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2,吸管的有 定伴 变化 理短 效长度为20cm,当温度为300K时，油柱离管口 等乐 盖一吕萨克定律 气体 10cm。已知大气压强为105Pa。(结果保留到小 变化 VV T72 数点后一位) (2)选取原则：理想气体在质量一定的情况下，p、 (1)这个气温计的刻度是否均匀： V、T中有一个量不发生变化，则选取对应的实 (2)这个气温计的最大测量值是多少： 验定律列方程求解。 (3)已知气温计的温度从300K缓慢上升到最大 2.应用热力学第一定律分析理想气体内能相关问题 值的过程中，气体从外界吸收了0.7J的热量， (1)做功情况看体积 则此过程中气体内能增加了多少？ 体积V减小→外界对气体做功W>0: 规范解苓： 体积V增大→气体对外界做功~W<0: 无阻碍地自由膨胀→W=O。 (2)内能变化看温度 温度T升高→内能增加→△U>0: 温度T降低→内能减少·△U<0。 (3)吸热还是放热，一般题目中会告知，或由热力学 第一定律△U=Q十W,知道W和△U后确定Q。 [考法全训] 1.(2023·无锡调研)用气压式开瓶器开红酒瓶，如 图所示，通过针头向瓶内打几次气，然后 便能轻松拔出瓶塞，则 A.打气后瓶塞未拔出前，分子斥力明显 增大 B.打气后瓶塞未拔出前，单位时间内与 瓶塞碰撞的分子数增多 C.快速拔出瓶塞的过程中，气体吸热，内能增大 D.快速拔出瓶塞的过程中，瓶塞克服摩擦力所 做的功等于气体内能的减少 铺123 新高考方案·专题增分方略物理 2.(2023·江苏高考)如图所示，密 P 3.(2023·新课标卷改骗)如图，一封闭着理想气体 B 闭容器内一定质量的理想气体 的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的 由状态A变化到状态B。该过 两绝热活塞将汽缸分为∫、g、h三部分，活塞与 程中 汽缸壁间没有摩擦。初始时弹簧处于原长，三 ( 部分中气体的温度、体积、压强均相等。现通过 A.气体分子的数密度增大 电阻丝对∫中的气体缓慢加热，停止加热并达 B.气体分子的平均动能增大 到稳定后 C.单位时间内气体分子对单位面积器壁的作用 A.h中的气体内能减少 力减小 B.f与g中的气体温度相等 D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子 C.f与h中的气体温度相等 数减小 D.f与h中的气体压强相等 命题点（三） 变质量问题 类型1充气类问题 类型2抽气类问题 [例1](2023·无锡烟研)气体弹簧是车辆上 [例2](2023·南京质检)神舟十三号航天员 常用的一种减震装置，其简化结 从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞 构如图所示。直立圆柱形密闭汽 汽缸 天”舱外航天服。航天服内密封了一定质量的理想 缸导热良好，面积为S的活塞通 气体，体积约为V1=2L,压强p=1.0×10Pa,温度 过连杆与车轮轴连接。初始时汽 1=27℃. 缸内密闭一段长度为L0、压强为 车轮轴 (1)打开舱门前，航天员需将航天服内气压降低到 1的理想气体。汽缸与活塞间 的摩擦忽略不计。车辆载重时相 p2=4.4×10Pa,此时密闭气体温度变为t2= 当于在汽缸顶部增加一个物体A,稳定时汽缸下 一9℃，则航天服内气体体积V2变为多少？ 降了0.5L0,气体温度保持不变。 (2)为便于舱外活动，航天员出舱前还需要把航天 (1)求物体A的重力大小： 服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到：= (2)已知大气压强为p,为使汽缸升到原位置，求 3.0×10Pa。假设释放气体过程中温度保持为 需向汽缸内充入与汽缸温度相同大气的体积。 13=一9℃不变，体积变为V:=2.2L,那么航 规蔻解茶： 天服放出的气体与原来气体的质量比为多少？ 规范解答： |1244=6=合∠40B<90-C4=180°-∠A0B-4=180°- A管在上方时，A管内空气柱长度改变/=】m=0.0】m 所以A管中水银柱长度减小，A管中气柱体积增大△V=△1： 是∠A0B<90-C.可得80<∠A0B<120,故选B, 4S■0.01×45=0.04S 设A管内气体压强为p:,体积为V总一V1十△V一0.4S十 2,选C设垂直于OP边的光线在(Q边的入射角为a,折射角为 0.04S=0.445 月由儿何是