专题限时集训16 分子动理论 气体及热力学定律-【提分教练】2024年新高考物理二轮总复习练习（老教材）

专题限时集训(十六)　分子动理论　气体及热力学定律 1．(2022·广东卷)(1)利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程________(选填“是”或“不是”)自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量________(选填“大于”“等于”或“小于”)从室内吸收的热量。 (2)玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示，潜水员在水面上将80 mL水装入容积为380 mL的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为230 mL。将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。大气压强p0取1.0×105 Pa，重力加速度g取10 m/s2，水的密度ρ取1.0×103 kg/m3。求水底的压强p和水的深度h。 2．(2022·山东卷)某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室，A室壁厚，可认为体积恒定，B室壁薄，体积可变，两室内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在水面下H处，B室内气体体积为V，质量为m，设B室内气体压强与鱼体外压强相等，鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼鳔内气体温度不变。水的密度为ρ，重力加速度为g，大气压强为p0，求： (1)鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度，需从A室充入B室的气体质量Δm； (2)鱼静止于水面下H1处时，B室内气体质量m1。 3．(2022·山西省太原市高三下学期一模)(1)如图所示为一茶具。当在茶具中加上足够多的开水，并在茶具顶端盖上密封良好的盖子后，泡茶几分钟水就会沿茶具口溢出。原因是茶滤内的封闭空气(可视为理想气体)温度升高，分子的平均动能________(选填“变大”“变小”或“不变”)，气体的压强________(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压强。茶具中的水被压出的过程中，封闭空气对水做______(选填“正功”或“负功”)。 (2)如图所示，两侧长度相同、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，左端开口、右端封闭，管内用水银封闭长l0＝30.0 cm的空气柱(可视为理想气体)，此时左侧水银柱比右侧水银柱高h＝8.00 cm，若在U形玻璃管开口端缓慢用活塞向下压左侧空气柱，使右侧水银柱比左侧水银柱高h′＝4.00 cm。已知大气压强p0＝76.0 cmHg，求： ①此时右侧空气柱压强； ②活塞向下移动的高度。 4．(1)如图所示是“用油膜法估测分子大小”实验，待油膜尽可能扩展，水面稳定后，成________油膜，在玻璃板上画出油膜的轮廓如图中曲线所示。已知方格纸边长为1 cm，则油膜的面积约为________ cm2。 (2)如图所示，长度L＝20 cm的圆柱形绝热汽缸水平固定放置，左端开口，右端封闭，汽缸内距底部x＝10 cm处有一横截面积S＝1×10-3 m2的活塞，封闭有一定质量的理想气体。汽缸壁、汽缸底及活塞厚度均不计，活塞与汽缸壁间气密性良好，活塞与汽缸壁间最大静摩擦力f＝50 N(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)。开始时活塞与汽缸壁间无摩擦，汽缸内气体温度T0＝300 K，外界大气压p0＝1.0×105 Pa。现对密闭气体缓慢加热，求： ①活塞恰好开始运动时，密闭气体的温度； ②当密闭气体温度缓慢升高到600 K时，活塞移动过程中气体对外做的功。 5．(2021·河北卷)(1)有两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B，汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体，如图1所示，现向活塞上表面缓慢倒入细沙，若A中细沙的质量大于B中细沙的质量，重新平衡后，汽缸A内气体的内能________(选填“大于”“小于”或“等于”)汽缸B内气体的内能，图2为重新平衡后汽缸A、B中气体分子的速率分布图像，其中曲线________(选填图像中曲线标号)表示汽缸B中气体分子的速率分布规律。 (2)某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气，温度为27 ℃时，压强为3.0×103 Pa。 ①当夹层中空气的温度升至37 ℃，求此时夹层中空气的压强； ②当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值，设环境温度为27 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。 6．(1)(多选)(2023·山东卷)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 (2)气体弹簧是车