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(全国通用)2022高考物理二轮复习新题重组训练 专题六 选修14b
(全国通用)2022高考物理二轮复习新题重组训练 专题六 选修14b
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(全国通用)2022高考物理二轮复习新题重组训练专题六 选修14b1.[2022·山东高考](多选)如图,内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时,缸内气体( )A.内能增加 B.对外做功C.压强增大D.分子间的引力和斥力都增大[解析] 因气缸导热良好,故环境温度升高时封闭气体温度亦升高,而一定质量的理想气体内能只与温度有关,故封闭气体内能增大,A正确。因气缸内壁光滑,由活塞受力平衡有p0S+mg=pS,即缸内气体的压强p=p0+不变,C错误。由盖—吕萨克定律=恒量可知气体体积膨胀,对外做功,B正确。理想气体分子间除碰撞瞬间外无相互作用力,故D错误。[答案] AB2.[2022·福建高考]如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象,它由状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状态C。设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC,则下列关系式中正确的是( )A.TA<TB,TB<TCB.TA>TB,TB=TCC.TA>TB,TB<TCD.TA=TB,TB>TC[解析] A→B过程:由=C可知TA>TBB→C过程:由=C可知TB<TC,故选C。[答案] C3.[2022·青岛模拟](多选)某学生用导热性能良好的注射器和弹簧秤来测大气压强p0,该同学先测出注射器活塞的横截面积S和重力G,再竖直固定注射器,将活塞移到某一适当位置,用橡皮帽将注射器小孔封住,活塞静止时读出初状态气体的体积V1;最后用弹簧秤将活塞缓慢向上拉出一定的距离,使气体的体积为V2;若注射器内气体没有损失,下列说法中正确的是( )-7-\nA.气体体积为V2时弹簧秤的读数是F=p0S(1-)B.气体的内能保持不变C.单位时间内,封闭气体中大量气体分子对活塞撞击的次数增多D.气体对外界做的功等于气体从外界吸收的热量[解析] 缓慢上拉活塞时气体温度不变,气体的内能保持不变,由ΔU=W+Q可知,气体从外界吸收的热量与气体对外界做功相等,B、D均正确;因气体的温度不变,体积增大压强减小,故单位时间气体分子撞击活塞的次数减少,C错误;由p1S=p0S+G,F+p2S=p0S+G,又p1V1=p2V2,联立可解得,F=p1S(1-),故A错误。[答案] BD4.[2022·重庆高考]如图为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄膜气泡,每个气泡内充满体积为V0,压强为p0的气体,当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压缩。若气泡内气体可视为理想气体,其温度保持不变,当体积压缩到V时气泡与物品接触面的面积为S,求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力。[解析] 设压力为F,压缩后气体压强为p。由p0V0=pV和F=pS得F=p0S。[答案] p0S-7-\n5.[2022·课标全国卷Ⅰ]一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4。若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。[解析] 设气缸的横截面积为S,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为Δp,由玻意耳定律得phS=(p+Δp)(h-h)S①解得Δp=p②外界的温度变为T后,设活塞距底面的高度为h′。根据盖—吕萨克定律,得=③解得h′=h④据题意可得Δp=⑤气体最后的体积为V=Sh′⑥联立②④⑤⑥式得V=⑦[答案] 6.[2022·云南昆明、玉溪统考]如图所示,一定质量的理想气体,处在A状态时,温度为tA=27℃,气体从状态A等容变化到状态M,再等压变化到状态B,A、M、B的状态参量如图所示。求:(1)状态B的温度;(2)从A到B气体对外所做的功。(取1atm=1.0×105Pa)[解析] (1)设状态A和状态B的温度、体积、压强分别为T1、V1、p1,T2、V2、p2,由已知可得T1=300K V1=3m3-7-\np1=2.5atm V2=6m3 p2=1atm,从A到B由理想气体状态方程,=得T2==240K(2)从A到M是等容变化,不做功;从M到B是等压变化,做的功为W=pΔV=1atm·3m3=1.0×105×3J=3.0×105J所以从A到B气体对外做的功为WAB=3.0×105J[答案] (1)240K (2)3.0×105J7.如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0℃的水槽中,B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空,B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位);(2)将右侧水槽的水从0℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温。[解析] (1)在打开阀门S前,两水槽水温均为T0=273K。设玻璃泡B中气体的压强为p1,体积为VB,玻璃泡C中气体的压强为pC,依题意有p1=pC+Δp①式中Δp=60mmHg。打开阀门S后,两水槽水温仍为T0,设玻璃泡B中气体的压强为pB。依题意,有pA=pC②玻璃泡A和B中气体的体积为V2=VA+VB③根据玻意耳定律得p1VB=pBV2④联立①②③④式,并代入题给数据得pC=Δp=180mmHg⑤(2)当右侧水槽的水温加热至T′时,U形管左右水银柱高度差为Δp。玻璃泡C中气体的压强为pC′=pB+Δp⑥玻璃泡C中的气体体积不变,根据查理定理得-7-\n=⑦联立②⑤⑥⑦式,并代入题给数据得T′=364K⑧[答案] (1)180mmHg (2)364K8.[2022·武汉调研]如图,导热性能极好的气缸,高为L=1m,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm2、质量为m=10kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为t=27℃、大气压为p0=1×105Pa时,气柱高度为l=0.9m,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s2。(1)如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端,求在顶端处竖直拉力F的大小;(2)如果外界温度缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,求外界温度为多少摄氏度?[解析] (1)设起始状态气缸内气体压强为p1,当活塞被缓慢拉至气缸顶端时气缸内气体压强为p2。由玻意耳定律得p1lS=p2LS在起始状态对活塞由受力平衡得p1S=mg+p0S对活塞由受力平衡得F+p2S=mg+p0S解得F=110N。(2)由盖-吕萨克定律得=其中T=300K,T′=(273+t′)K解得t′=60.3℃。[答案] (1)110N (2)60.3℃9.[2022·湖北联考](1)(多选)下列说法正确的是( )A.温度低的物体内能小B.外界对物体做功时,物体的内能一定增加C.温度低的物体分子运动的平均动能小D.一定质量的100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,则吸收的热量大于增加的内能E.物体吸收热量后,内能不一定增加(2)如图所示,一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中,气体压强p=1.0×105Pa,吸收的热量Q=7.0×102J,求此过程中气体内能的增量。-7-\n[解析] (1)内能是物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和,温度低的物体只是分子的平均动能小,C对、A错;由热力学第一定律ΔU=W+Q知外界对物体做功W>0,Q情况不明确,则物体的内能不知是增加还是减少,B错;100℃的水吸收热量后变成100℃的水蒸气,体积增大,膨胀对外做功,由ΔU=W+Q知,D对;由ΔU=W+Q知E对;选C、D、E。(2)理想气体经历等压变化,由盖-吕萨克定律得=解得VB=8.0×10-3m3对外做的功W=p(VB-VA)=1.0×105×(8.0×10-3-6.0×10-3)J=2.0×102J根据热力学第一定律得ΔU=Q-W解得ΔU=7.0×102J-2.0×102J=5.0×102J。[答案] (1)CDE (2)5.0×102J10.[2022·兰州、张掖联考](1)(多选)下列说法正确的是( )A.当分子间距离增大时,分子势能可能增大B.已知某物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则这种物质的分子体积为V0=C.自然界一切过程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生D.布朗运动并不是分子的运动,但间接证明了分子在永不停息地做无规则运动E.一定质量的理想气体,压强不变,体积增大,分子平均动能增加(2)如图所示,上端开口的光滑圆形气缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上,缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa,温度为300K。现缓慢加热气缸内气体,当温度缓慢升高为330K,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高到363K时,(g取10m/s2)求:-7-\n①活塞的质量;②整个过程中气体对外界做的功。[解析] (1)当分子间距离增大时,可能分子力做负功,分子势能增大,A对;B选项算出的是物质的分子占有的空间体积,B错;违反热力学第二定律的宏观过程不能自然发生,C错;D说法正确;一定质量的理想气体,压强不变,体积增大,温度必然升高,分子的平均动能增加,E对。选A、D、E。(2)①气体的状态参量为:T1=300K,p1=1.0×105Pa,T2=330K,p2=(1.0×105+)Pa因为V2=V1,所以=代入数据解得m=4kg②因为=所以=解得h3=66cmW=p2S(h3-h2)=26.4J[答案] (1)ADE (2)①4kg ②26.4J-7-
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高考 - 二轮专题
发布时间:2022-08-25 22:41:18
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