（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題十二 熱學(xué) 課時跟蹤訓(xùn)練53一、選擇題1(多選)某同學(xué)用帶有刻度的注射器做驗證玻意耳定律的實驗，溫度計表明在整個實驗過程中都是等溫的，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了p的關(guān)系圖線EF，從圖線可以得出()A如果實驗是從E狀態(tài)F狀態(tài)，則表示外界有空氣進(jìn)入注射器內(nèi)B如果實驗是從E狀態(tài)F狀態(tài)，則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來C如果實驗是從F狀態(tài)E狀態(tài)，則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來D如果實驗是從F狀態(tài)E狀態(tài)，則表示外界有空氣進(jìn)入注射器內(nèi)解析根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pVRT知pm·，如果氣體等溫變化，則其p圖象應(yīng)該是經(jīng)過坐標(biāo)原點的一條射線，且該射線的斜率與氣體的質(zhì)量成正比所以如果實驗是從E狀態(tài)F狀態(tài)，其斜率在變大，說明質(zhì)量在增加，所以選項A正確；同理可知，選項C正確答案AC2(多選)(2017·全國卷)如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過程ca回到初態(tài)a.下列說法正確的是()A在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B在過程ca中外界對氣體做功C在過程ab中氣體對外界做功D在過程bc中氣體從外界吸收熱量E在過程ca中氣體從外界吸收熱量解析在過程ab中，體積不變，外界不對氣體做功，氣體也不對外界做功，壓強增大，溫度升高，內(nèi)能增加，故A正確，C錯誤；在過程ca中，氣體的體積減小，外界對氣體做功，故B正確；在過程bc中，溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對外界做功，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體要從外界吸收熱量，故D正確；在過程ca中，壓強不變，體積減小，溫度降低，故內(nèi)能減少，而外界對氣體做功，氣體要向外界放出熱量，故E錯誤答案ABD3(多選)(2018·廣西桂林中學(xué)月考)一定質(zhì)量的理想氣體，從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖所示已知氣體處于狀態(tài)A時的溫度為300 K，則下列判斷正確的是()A氣體處于狀態(tài)B時的溫度是900 KB氣體處于狀態(tài)C時的溫度是300 KC從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C過程氣體內(nèi)能一直增大D從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體放熱E從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程氣體放熱解析本題考查了氣體實驗定律與熱力學(xué)定律的綜合應(yīng)用，意在考查考生綜合分析問題的能力由題意可知TA300 K，AB過程為等壓變化，則有，解得TBTA×300 K900 K，A正確；BC過程是等容變化，則有，得TCTB×900 K300 K，B正確；從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C過程，氣體的溫度先升高后降低，則氣體的內(nèi)能先增大后減小，C錯誤；從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B過程氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，體積增大，氣體對外做功，由熱力學(xué)第一定律UWQ知，氣體吸熱，D錯誤；從狀態(tài)B變化到狀態(tài)C過程氣體的體積不變，不做功，溫度降低，氣體的內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第一定律UWQ知，氣體放熱，E正確答案ABE4(多選)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，AB和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是()AAB過程中，氣體的內(nèi)能不變BBC過程中，氣體分子的平均動能增大CCD過程中，氣體分子數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DDA過程中，外界對氣體做的功小于氣體內(nèi)能的增加量E若氣體在AB過程中吸收63 kJ的熱量，在CD過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為25 kJ解析根據(jù)AB過程為等溫過程知，氣體的內(nèi)能不變，A正確；BC為絕熱過程，氣體沒有與外界熱交換，體積增大，氣體對外界做功，內(nèi)能減小，所以BC過程中，氣體分子的平均動能減小，B錯誤；CD為等溫過程，CD過程中，氣體體積減小，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，C正確；DA過程中，氣體與外界無熱量交換，體積減小，外界對氣體做功，外界對氣體做的功等于氣體內(nèi)能的增加量，D錯誤；氣體完成一次循環(huán)，氣體的內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知，氣體對外做的功為63 kJ38 kJ25 kJ，E正確答案ACE5(多選)(2016·深圳調(diào)研)如右圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，在這一過程中，下列說法正確的是()A氣體體積變大B氣體溫度升高C氣體從外界吸收熱量D氣體的內(nèi)能不變E氣體放出熱量解析ab，pT圖線的斜率反映的變化，ab，pT圖線的斜率減小，V增大，T升高，內(nèi)能增加，根據(jù)UWQ，U>0，W<0，故Q>0，氣體吸熱，A、B、C正確，D、E錯誤答案ABC二、非選擇題6(2017·甘肅蘭州診斷)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化問：(1)已知從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，氣體的內(nèi)能減少了300 J，則從狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體吸收或放出的熱量是多少？(2)試判斷氣體在狀態(tài)B、C的溫度是否相同如果知道氣體在狀態(tài)C時的溫度TC300 K，則氣體在狀態(tài)A時的溫度為多少？解析本題考查pV圖象、氣體做功的計算、熱力學(xué)第一定律、理想氣體狀態(tài)方程及其相關(guān)知識點(1)從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對氣體做功有WpV15×104×(82)×103 J900 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQQUW1200 J，氣體放熱1200 J(2)由題圖可知pBVBpCVC，故TBTC根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有代入圖中數(shù)據(jù)可得TA1200 K答案(1)1200 J(2)1200 K7.(2018·吉林通化模擬)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖所示的ABCDA循環(huán)，該過程每個狀態(tài)均可視為平衡態(tài)，各狀態(tài)參數(shù)如圖所示A狀態(tài)的壓強為1×105 Pa，求：(1)B狀態(tài)的溫度；(2)完成一個循環(huán)，氣體與外界熱交換的熱量解析本題考查了理想氣體的狀態(tài)方程以及熱力學(xué)第一定律等知識點，意在考查考生綜合分析問題的能力(1)理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中，壓強保持不變，根據(jù)蓋呂薩克定律有代入數(shù)據(jù)解得TBTA600 K(2)理想氣體從A狀態(tài)到B狀態(tài)的過程中外界對氣體做功W1pA(VBVA)解得W1100 J氣體從B狀態(tài)到C狀態(tài)的過程中，體積保持不變根據(jù)查理定律有解得pC2.5×105 Pa從C狀態(tài)到D狀態(tài)的過程中，外界對氣體做功W2pC(VBVA)解得W2250 J一次循環(huán)過程中外界對氣體所做的總功WW1W2150 J理想氣體從A狀態(tài)完成一次循環(huán)，回到A狀態(tài)，始末溫度不變，所以內(nèi)能不變根據(jù)熱力學(xué)第一定律有UWQ解得Q150 J故完成一個循環(huán)，氣體對外界放熱150 J.答案(1)600 K(2)150 J8.帶有活塞的氣缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體，其變化圖如圖所示氣體開始處于狀態(tài)A，由過程AB到達(dá)狀態(tài)B，后又經(jīng)過程BC到達(dá)狀態(tài)C.設(shè)氣體在狀態(tài)A時的壓強、體積和溫度分別為pA、VA和TA.在狀態(tài)B時的體積為VB，狀態(tài)C時的溫度為TC.(1)求氣體在狀態(tài)B時的溫度TB.(2)AB過程中，其內(nèi)能減小了E，求氣體吸收的熱量(3)求氣體在狀態(tài)A的壓強pA與狀態(tài)C的壓強pC之比解析(1)讀取VT圖象信息AB過程等壓變化，由蓋呂薩克定律得解得TB(2)AB過程等壓降溫，內(nèi)能減小體積減小，外界對其做正功WpA·(VAVB)由熱力學(xué)第一定律知吸收熱量為QEWpA(VBVA)E該過程有pApB(3)BC過程等容變化，由查理定律解式得答案(1)(2)pA(VBVA)E(3)9.應(yīng)用DIS實驗系統(tǒng)研究一定量理想氣體的狀態(tài)變化，計算機屏幕顯示如圖所示的pt圖象，已知在狀態(tài)B時氣體體積為VB3 L.(1)求狀態(tài)A的壓強；(2)求DB過程中外界對氣體做的功解析(1)讀取pt圖象信息BA過程等容變化，由查理定律得解得pA0.75 atm(2)DB過程等壓變化，由蓋呂薩克定律得解得VD2.25 L該過程中體積增大，外界對氣體做負(fù)功WpB(VDVB)1.0×105 Pa×(2.253)×103 m375 J答案(1)0.75 atm(2)75 J10.(2017·貴陽三校聯(lián)考)如圖所示，豎直放置的圓柱形汽缸固定不動，內(nèi)壁光滑，下端與大氣相連，A、B兩活塞的面積分別為SA20 cm2、SB10 cm2，它們通過一條細(xì)繩連接，活塞B又與另一條細(xì)繩連接，繩子跨過兩個光滑定滑輪與重物C連接已知A、B兩活塞的質(zhì)量分別為mA2mB1 kg，當(dāng)活塞靜止時，汽缸中理想氣體壓強p11.2×105 Pa，溫度T1800 K，活塞A距地面的高度為L10 cm，上、下汽缸內(nèi)氣體的長度分別為2L、L，大氣壓強為p01×105 Pa，上汽缸足夠長，重力加速度g10 m/s2.(1)求重物C的質(zhì)量M；(2)緩慢降低汽缸內(nèi)氣體的溫度直至210 K，請在pV圖上畫出缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化的圖線，并計算出拐點處氣體的溫度及最終活塞B離地面的高度解析(1)設(shè)活塞A、B間的細(xì)繩張力為FT，則對活塞A、B受力分析有p1SAmAgp0SAFTp0SBmBgFTp1SBMg聯(lián)立解得M3.5 kg(2)剛開始降溫時汽缸內(nèi)氣體做等壓變化，活塞A、B均向上緩慢運動，直到A不能再上升，設(shè)此時氣體溫度為T2，則由蓋呂薩克定律有解得T2600 K>210 K此后氣體再降溫時，A、B間細(xì)繩張力逐漸減小至零，氣體做等容變化設(shè)細(xì)繩張力為零時，氣體壓強為p2，溫度為T3，則此時對活塞B受力分析有Mgp2SBp0SBmBg解得p27×104 Pa由查理定律有解得T3350 K>210 K之后氣體做等壓變化，活塞A不動，活塞B下降，設(shè)B與A距離為x時，溫度變化為T4210 K，由蓋呂薩克定律有解得x18 cm故B離地面的高度為H2Lx38 cm汽缸內(nèi)氣體狀態(tài)變化的圖線如圖所示答案(1)3.5 kg(2)見解析