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1、高三总复习 物理 高频考点强化卷 阶段升华微专题 ( 十三 ) 热学核心考点强化应用 高三总复习 物理 高频考点强化卷 专题归纳 专题一 理想气体状态方程与气体实验 定律 1 理想气体状态方程与气体实验定律的关系 温度不变： 玻意耳定律 体积不变：查理定律 压强不变：2盖 吕萨克定律 高三总复习 物理 高频考点强化卷 2 几个重要的推论 (1) 查理定律的推论： p p 1T 1 T (2) 盖 吕萨克定律的推论： V V 1T 1 T (3) 理想气体状态方程的推论：p 0 V 0T 0p 1 V 1T 1p 2 V 2T 2 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【例 1 】 如图 1 ，绝热
2、汽缸 A 与导热汽缸 B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为 度均为 缓慢加热 A 中气体，停止加热达到稳定后， A 中气体压强变为原来的 1. 2 倍设环境温度始终保持不变求汽缸 A 中气体的体积 A. 图 1 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 设 初态压强为 胀后 A 、 B 压强相等 1.2 气体始末状态温度相等 1.2 所以 6分气体满足 .2 A 0. 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【答案】 76 V 0 0 高三总复习 物理 高频考点强化卷 专题二 热力学第一定律的应用 1 应用热力学第一定理解题的
3、思路与步骤 (1) 首先应明确研究对象是哪个物体或者是哪个热力学系统 (2) 分别列出物体 ( 或系统 ) 吸收或放出的热量，外界对物体 ( 或系统 ) 所做的功或物体 ( 或系统 ) 对外所做的功 (3) 根据热力学第一定律 U Q W 列出方程进行求解 (4) 特别注意的就是物理量的正负号及其物理意义 高三总复习 物理 高频考点强化卷 2 三种特殊情况 (1) 若过程是绝热的，则 Q 0 ， W U ，外界对物体 ( 物体对外界 ) 做的功等于物体内能的增加量 ( 减少量 ) (2) 若过程中不做功，即 W 0 ， Q U ，物体吸收 ( 放出 )的热量等于物体内能的增加量 ( 减少量 )
4、 (3) 若过程的始、末状态物体的内能不变，即 U 0 ，则W Q 0 或 W Q ，外界对物体做的功等于物体放出的热量 ( 物体对外界做的功等于物体 吸收的热量 ) 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【例 2 】 在如图 2 所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态 A 到状态 B ，外界对该气体做功为 6 J ；第二种变化是从状态 A 到状态 C ，该气体从外界吸收的热量为 9 J 图线 反向延长线通过坐标原点 O ， B 、 C 两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零求： 图 2 高三总复习 物理 高频考点强化卷 (1) 从状态 A 到状态
5、 C 的过程，该气体对外界做的功 W 1和其内能的增量 U 1 ； (2) 从状态 A 到状态 B 的过程，该气体内能的增量 U 2及其 从外界吸收的热量 Q 2 . 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 (1) 从状态 A 到状态 C 的过程，气体发生等容变化，该气体对外界做的功 0 根据热力学第一定律有 9 J. (2) 从状态 A 到状态 B 的过程，体积减小，温度升高 该气体内能的增量 9 J 根据热力学第一定律有 2 3 J. 【答案】 (1)0 9 J (2)9 J 3 J 高三总复习 物理 高频考点强化卷 学以致用 1 ( 多选 ) 关于一定量的气体，下列叙述正确的是 (
6、) A 气体吸收的热量可以完全转化为 功 B 气体体积增大时，其内能一定减少 C 气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D 外界对气体做功，气体内能可能减少 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 由热力学第二定律知吸收的热不能自发地全部转化为功，但通过其他方法可以全部转化为功，故 A 正确；气体体积增大，对外做功，若同时伴随有吸热，其内能不一定减少， B 错误；气体从外界吸热，若同时伴随有做功，其内能不一定增加， C 错误；外界对气体做功，若同时气体放热，其内能可能减少， D 正确 【答案】 高三总复习 物理 高频考点强化卷 2. 某汽车后备箱内安 装有撑起箱盖的装置，它主要由汽缸和活塞组
7、成开箱时，密闭于汽缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如图 3 所示在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体 ( ) 图 3 高三总复习 物理 高频考点强化卷 A 对外做正功，分子的平均动能减小 B 对外做正功，内能增大 C 对外做负功，分子的平均动能增大 D 对外做负功，内能减小 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 汽缸内气体膨胀时其向外推动活塞做正功，C 、 D 两项均错；因缸内气体与外界无热交换，根据热力学第一定律可知气体内能减小，故 B 项错误；忽略气体分子间作用力时，气体的内能就是所有分子的动能之和密闭气 体的状态变化时分子的总数不变，所以气体的内
8、能减小时分子的平均动能减小，答案为 A. 【答案】 A 高三总复习 物理 高频考点强化卷 3 物体由大量分子组成，下列说法正确的是 ( ) A 分子热运动越剧烈，物体内每个分子的动能越大 B 分子间引力总是随着分子间的距离减小而减小 C 物体的内能跟物体的温度和体积有关 D 只有外界对物体做功才能增加物体的内能 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 分子热运动越剧烈，分子的平均动能越大，但不一定是每个分子的动能都大，故 A 错分子间的引力和斥力都是随着分子间距离的减小而增大，故 B 错物体的内能由物质的量、物态、体积及温度决定，即所 有分子动能和分子势能之和，故 C 正确物体内能的变化由
9、做功和热传递共同决定，故 D 错 【答案】 C 高三总复习 物理 高频考点强化卷 4 关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是 ( ) A 一定量气体吸收热量，其内能一定增大 B 不可能使热量由低温物体传递到高温物体 C 若两分子间距离增大，分子势能一定增大 D 若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 由热力学第一定律 U W Q 知，一定量气体吸收热量内能不一定增大，例如气体对外做功，且 W Q ，那么内能将会减少，故 A 项错误；热力学第二定律的一种表述为：不可能使热量由低温物体 传递到高温物体，而不引起其他变化，关键理解 “ 而不引起其
10、他变化 ” ，如果 “ 引起其他变化 ” ，完全可以实现将热量从低温物体传递到高温物体，故 B 项错误；当 r 子力表现为斥力，当分子间距增大时，分子势能减小，故 C 项错误；根据分子引力、斥力随分子间距的变化规律知， D 项正确 【答案】 D 高三总复习 物理 高频考点强化卷 5. 图 4 为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化 可能是 ( ) 图 4 高三总复习 物理 高频考点强化卷 A 温度降低，压强增大 B 温度升高，压强不变 C 温度升高，压强减小 D 温度不变，压强减小 高三
11、总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 对被封闭的气体研究，当水柱上升时，封闭气体的体积 V 减小，结合理想气体的状态方程C 得，当外界大气压强 闭气体的压强 p 减小，则温度 外界大气压强 闭气体的压强 p 减小，则温度 T 一定降低；当外界大气压强 闭气体的压强 p 存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况当封闭气体的压强 p 增大时，温度 T 可能升高、不变或降低，封闭气体 的压强 p 不变时，温度一定降低，封闭气体的压强p 减小时，温度一定降低故只有选项 A 可能 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【答案】 A 高三总复习 物理 高频考点强化卷 6. 如图 5 所示，一定质量的理想气体
12、从状态 A 经等压过程到状态 B . 此过程中，气体压强 p 105吸收的热量 Q 102J ，求此过程中气体内能的增量 图 5 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析】 等压变化V V . 对外做的功 W p ( V B V A ) 根据热力学第一定律 U Q W ， 解得 U 102J . 【答案】 10 2 J 高三总复习 物理 高频考点强化卷 7. 内壁光滑的导热汽缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为 105 10 3在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为 127 . 图 6 高三总复习 物理 高
13、频考点强化卷 (1) 求汽缸内气体的最终体积； (2) 在如图 6 所示 p V 图上画出整个过程中汽缸中气体的状态变化 ( 大气压强为 10 5 高三总复习 物理 高频考点强化卷 【解析 】 (1) 封闭气体的体积变为原来的一半且汽缸处于水槽中时，气体压强为 活塞上方倒沙子的全过程中温度保持不变，由玻意耳定律得 0 10 10 3 105 105设最终体积为 缓慢加热到 127 的过程中压强保持不变，由盖 吕萨克定律2273 127273 10 3 10 3 高三总复习 物理 高频考点强化卷 (2) 如图所示 【答案】 (1) 10 3 m 3 (2 ) 见解析图 高三总复习 物理 高频考点强化卷 8. 一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为 始时内部封闭气体的压强为 经过太阳暴晒，气体温度
