【文档说明】第十三章 热学.docx,共(5)页,82.024 KB,由小赞的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-96c3650d7044c2ecb53a93cb07c52978.html
以下为本文档部分文字说明:
第十三章热学做真题明方向授课提示:对应学生用书131页1.[2023·新课标卷](多选)如图,一封闭着理想气体的绝热汽缸置于水平地面上,用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分,活塞与汽缸壁间没有摩擦.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.现通过电阻丝对f中
的气体缓慢加热,停止加热并达到稳定后()A.h中的气体内能增加B.f与g中的气体温度相等C.f与h中的气体温度相等D.f与h中的气体压强相等答案:AD解析:当电阻丝对f中的气体缓慢加热时,f中的气体内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程可知f中的气体
压强增大,会缓慢推动左边活塞,则弹簧被压缩.与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用,缓慢向右推动右边活塞,故活塞对h中的气体做正功,且是绝热过程,由热力学第一定律可知,h中的气体内能增加,A正确;未加热前,三部分中气体的温度、体积、压强
均相等,当系统稳定时,活塞受力平衡,可知弹簧处于压缩状态,对左边活塞分析pfS=F弹+pgS则pf>pg分别对f、g内的气体分析,根据理想气体状态方程有p0V0T0=pfVfTfp0V0T0=pgVgTg由题意可知,因弹簧被压缩,则Vf>Vg,联立可得Tf>Tg,B错
误;对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析,根据平衡条件可知,f与h中的气体压强相等,D正确.在达到稳定过程中h中的气体体积变小,f中的气体体积变大,即Vf>Vh.根据理想气体状态方程对h气体分析可知p0V0T0=phVhTh联立可得Tf>Th,C错误;故选AD.2.[2023·
全国甲卷,节选](多选)在一汽缸中用活塞封闭着一定量的理想气体,发生下列缓慢变化过程,气体一定与外界有热量交换的过程是()A.气体的体积不变,温度升高B.气体的体积减小,温度降低C.气体的体积减小,温度升高D.气体的体积增大,温度不变E.气体的体积增大,温度降低答案:ABD解析:气体的
体积不变,温度升高,则气体的内能升高,体积不变气体做功为零,因此气体吸收热量,A正确;气体的体积减小温度降低,则气体的内能降低,体积减小.外界对气体做功,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知气体对外界放热,B正确;气体的体积减小,温度升高,则气体的
内能升高,体积减小外界对气体做功,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知Q可能等于零,即没有热量交换过程,C错误;气体的体积增大,温度不变则气体的内能不变,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知Q>0即气体吸收热量,
D正确;气体的体积增大,温度降低则气体的内能降低,体积增大气体对外界做功,由热力学第一定律ΔU=W+Q可知Q可能等于零,即没有热量交换过程,E错误.故选ABD.3.[2023·湖南卷]汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力.如图,刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部
分构成,连杆AB与助力活塞固定为一体,驾驶员踩刹车时,在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车.助力气室与抽气气室用细管连接,通过抽气降低助力气室压强,利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力.每次抽气时,K1打开,K2闭合,抽气活塞在外力作用下从抽
气气室最下端向上运动,助力气室中的气体充满抽气气室,达到两气室压强相等;然后,K1闭合,K2打开,抽气活塞向下运动,抽气气室中的全部气体从K2排出,完成一次抽气过程.已知助力气室容积为V0,初始压强等于外部大气压强p0,助力活塞横截面积为S,抽气气室的
容积为V1.假设抽气过程中,助力活塞保持不动,气体可视为理想气体,温度保持不变.(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1;(2)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF.答案:(1)p0V0V0+V1(2)[1-(V0V0+V1)n]p0S解析:(1)以助力
气室内的气体为研究对象,则初态压强p0,体积V0,第一次抽气后,气体体积V=V0+V1根据玻意耳定律p0V0=p1V解得p1=p0V0V0+V1(2)同理第二次抽气p1V0=p2V解得p2=p1V0V0+V1=(V0V0+V1)2p0以此类推……则当n次抽气后助力气
室内的气体压强pn=(V0V0+V1)np0则刹车助力系统为驾驶员省力大小为ΔF=(p0-pn)S=[1-(V0V0+V1)n]p0S4.[2024·全国甲卷,节选]如图,一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体,一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无
摩擦滑动,移动范围被限制在卡销a、b之间,b与汽缸底部的距离bc=10ab,活塞的面积为1.0×10-2m2.初始时,活塞在卡销a处,汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同,分别为1.0×105Pa和300K.在活塞上施加竖直向下的外力,逐渐增
大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变),外力增加到200N并保持不变.(ⅰ)求外力增加到200N时,卡销b对活塞支持力的大小;(ⅱ)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高,当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度.答案:(ⅰ)100N(ⅱ)327K解析:(ⅰ)活
塞从位置a到b过程中,气体做等温变化,初态p1=1.0×105Pa、V1=S·11ab末态p2=?、V2=S·10ab根据p1V1=p2V2解得p2=1.1×105Pa此时对活塞根据平衡条件F+p1S=p2S
+N解得卡销b对活塞支持力的大小N=100N;(ⅱ)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高,当活塞刚好能离开卡销b时,气体做等容变化,初态p2=1.1×105Pa,T2=300K末态,对活塞根据平衡条件p3S=F+p1S解得p3=1.2×105Pa设
此时温度为T3,根据p2T2=p3T3解得T3≈327K.