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2023
学年
高考
物理
三轮
冲刺
热点
排查
19
解析
热点19
1.(2023·山东青岛市5月二模)(1)如图1,一定质量的理想气体从状态A依次经状态B和C后再回到状态A,对此气体下列说法正确的是________.
图1
A.A→B过程中气体对外界做功
B.A→B过程中气体放出的热量等于外界对气体做的功
C.B→C过程中气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力减小
D.C→A过程中气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量
E.B→C过程中气体放出的热量大于C→A过程中气体吸收的热量
(2)如图2,氧气瓶通过细管和上端封闭的玻璃管相连,玻璃管内用2cm长的水银柱(质量不计)在玻璃管上方封闭了一段气柱,开始时瓶内氧气压强为10个标准大气压强,上方封闭气柱长度为8cm,随着氧气的使用,水银柱逐渐下降,通过下降的距离可以读出瓶内剩余氧气质量与原来氧气质量的比值.使用一段时间后,发现水银柱下降了4cm,使用过程中环境温度不变,求此时瓶内氧气质量与原来氧气质量的比值.
图2
答案 (1)ADE (2)
解析 (1)A→B过程中为等温变化,压强减小,由公式pV=C可知,体积增大,气体对外做功,故A正确;由以上分析及热力学第一定律ΔU=Q+W可知,气体要吸收热量且数值等于气体对外做的功的绝对值,故B错误;B→C过程为等压变化,由p=可知气体分子对器壁单位面积碰撞的平均冲力不变,故C错误;C→A为等容变化,温度升高,内能增大,由热力学第一定律可知,气体从外界吸收的热量等于气体内能的增加量,故D正确;B→C过程为等压变化,由热力学第一定律可知,ΔU=Q+W,所以Q=ΔU-W,其Q、ΔU均为负值,C→A为等容变化,热力学第一定律可知,ΔU=Q+W,所以ΔU=Q,由于两过程温度变化相同,所以气体内能变化ΔU相同,所以B→C过程中气体放出的热量大于C→A过程中气体吸收的热量,故E正确.
(2)对于玻璃管上方的气体,初状态:p1=10p0,
V1=L1S=8S
末状态:V2=L2S=12S
气体等温变化,有:
p1V1=p2V2
解得:p2=p0
对氧气筒内氧气,设氧气筒体积为V0
初状态:压强p1=10p0,体积为V0
末状态:压强p2=p0,体积为V
气体等温变化,有:
p1V0=p2V
解得:V=V0
==.
2.(2023·闽粤赣三省十校下学期联考)(1)下列说法中正确的是________.
A.气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果
B.物体温度升高,组成物体的所有分子速率均增大
C.一定质量的理想气体等压膨胀过程中,一定从外界吸收热量
D.自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
E.饱和汽压与分子密集程度有关,与温度无关
(2)如图3所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的横截面积S=100cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞距缸底L1=10cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa,温度T1=300K.现对汽缸内的气体缓慢加热,(取g=10m/s2)求:
图3
①物块A开始移动时,汽缸内的温度;
②物块B开始移动时,汽缸内的温度.
答案 (1)ACD (2)①450K ②1200K
解析 (1)气体对容器壁有压强是气体分子对容器壁频繁碰撞的结果,选项A正确;物体温度升高,组成物体的所有分子的平均速率变大,并非所有分子的速率均增大,选项B错误;一定质量的理想气体等压膨胀过程中,温度升高,内能增大,且对外做功,故气体一定从外界吸收热量,选项C正确;根据熵增加原理,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,选项D正确;饱和汽压与温度有关,且随着温度的升高而增大,选项E错误.
(2)①物块A开始移动前气体做等容变化,则有
p2=p0+=1.5×105Pa
由查理定律有:=,解得T2=450K
②物块A开始移动后,气体做等压变化,到A与B刚接触时
p3=p2=1.5×105Pa,
V3=(L1+d)S
由盖-吕萨克定律有=,
解得T3=900K
之后气体又做等容变化,设物块A和B一起开始移动时气体的温度为T4
p4=p0+=2.0×105Pa
V4=V3
由查理定律有=,
解得T4=1200K.
4