2023新教材高考物理二輪專題復(fù)習(xí)專題強(qiáng)化訓(xùn)練14熱學(xué)

專題強(qiáng)化訓(xùn)練14熱學(xué)一、選擇題(1～4題為單項選擇題，5～6題為多項選擇題)1．艦載機(jī)尾焰的溫度超過1000℃，因此國產(chǎn)航母“山東艦”甲板選用耐高溫的鋼板．下列說法中正確的是()A．鋼板是非晶體B．鋼板的物理性質(zhì)是各向同性的C．尾焰噴射到鋼板上時，該處所有分子的動能都增大D．發(fā)動機(jī)燃油燃燒產(chǎn)生的熱量可以全部用來對艦載機(jī)做功2.[2022·北京一模]如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷兩個狀態(tài)變化過程，先后到達(dá)狀態(tài)b和c.下列說法正確的是()A．在a→b過程中氣體對外界做功B．在b→c過程中氣體對外界做功C．在a→b過程中氣體的內(nèi)能逐漸變大D．在b→c過程中氣體的內(nèi)能逐漸變小3.[2022·湖北押題卷]如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸固定在斜面上一定質(zhì)量的絕熱活塞把氣缸分成a、b兩部分，兩部分中封閉有相同質(zhì)量、相同溫度的同種理想氣體，初始時活塞用銷釘固定，b部分氣體的體積小于a部分氣體的體積．現(xiàn)拔掉銷釘活塞移動一段距離最終達(dá)到平衡狀態(tài)則最終狀態(tài)與初始狀態(tài)相比()A．a(chǎn)部分氣體溫度可能不變B．b部分氣體壓強(qiáng)可能不變C．兩部分氣體壓強(qiáng)之差不變D．兩部分氣體內(nèi)能之和增大4.如圖是由氣缸、活塞柱、彈簧和上下支座構(gòu)成的汽車減震裝置，該裝置的質(zhì)量、活塞柱與氣缸摩擦均可忽略不計，氣缸導(dǎo)熱性和氣密性良好．該裝置未安裝到汽車上時，彈簧處于原長狀態(tài)，氣缸內(nèi)的氣體可視為理想氣體，壓強(qiáng)為1.0×105Pa，封閉氣體和活塞柱長度均為0.20m．活塞柱橫截面積為1.0×10－2m2；該裝置豎直安裝到汽車上后，其承載的力為3.0×103N時，彈簧的壓縮量為0.10m．大氣壓強(qiáng)恒為1.0×105Pa，環(huán)境溫度不變．則該裝置中彈簧的勁度系數(shù)為()A．2×104N/mB．4×104N/mC．6×104N/mD．8×104N/m5.一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p隨體積V變化規(guī)律如圖所示，從狀態(tài)A到B的過程中()A．氣體溫度保持不變B．外界對氣體做功C．氣體從外界吸收熱量D．氣體對器壁單位面積的平均作用力變大6.[2022·山東押題卷]一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)a→b，b→c，c→a三個過程后回到初始狀態(tài)a，其T-V圖像如圖所示．已知a(V0，2T0)、b(3V0，T0)、c(3V0，2T0)，下列說法正確的是()A．氣體在a→b過程中壓強(qiáng)增大B．氣體在b→c過程中從外界吸收的熱量等于增加的內(nèi)能C．氣體在c→a過程中外界對氣體做的功等于氣體向外界放出的熱量D．氣體在a→b過程中內(nèi)能的減少量大于b→c過程中內(nèi)能的增加量二、非選擇題7．[2022·山東押題卷]如圖所示，左端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管豎直放置，左管中封閉有長為L＝35cm的空氣柱，兩管水銀面相平，豎直管內(nèi)水銀柱足夠長，已知大氣壓強(qiáng)為p＝75cmHg.(設(shè)環(huán)境溫度不變)(1)若將圖甲中的閥門K打開，緩慢流出部分水銀，然后關(guān)閉閥門K，左管中水銀面下降了H＝15cm，求右管水銀面下降的高度；(2)若將裝置沿順時針緩慢翻轉(zhuǎn)180°，使U形管倒置(水銀未溢出)如圖乙所示，當(dāng)管中水銀靜止時，求管中封閉空氣柱的長度．8.工業(yè)測量中，常用充氣的方法較精確地測量特殊容器的容積和檢測密封性能．為測量某空香水瓶的容積，將該瓶與一帶活塞的氣缸相連，氣缸和香水瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)均為p0，氣缸內(nèi)封閉氣體體積為V0，推動活塞將氣缸內(nèi)所有氣體緩慢推入瓶中，測得此時瓶中氣體壓強(qiáng)為p，香水瓶導(dǎo)熱性良好，環(huán)境溫度保持不變．(1)求香水瓶容積V；(2)若密封程度合格標(biāo)準(zhǔn)為：在測定時間內(nèi)，漏氣質(zhì)量小于原密封質(zhì)量的1%視為合格．將該空香水瓶封裝并靜置較長一段時間，現(xiàn)使瓶內(nèi)氣體溫度從300K升高到360K，測得其壓強(qiáng)由p變?yōu)?.15p，試判斷該瓶密封性能是否合格．9．氣壓式升降椅內(nèi)的氣缸填充了氣體，氣缸上下運(yùn)動來支配椅子升降．如圖乙所示為其簡易結(jié)構(gòu)示意圖，圓柱形氣缸與椅面固定連接，總質(zhì)量為m＝6kg.橫截面積為S＝30cm2的柱狀氣動桿與底座固定連接．可自由移動的氣缸與氣動桿之間封閉一定質(zhì)量的理想氣體，穩(wěn)定后測得封閉氣體柱長度為L＝20cm.設(shè)氣缸氣密性、導(dǎo)熱性能良好，忽略摩擦力．已知大氣壓強(qiáng)為p0＝1.0×105Pa，室內(nèi)溫度T1＝308K，重力加速度為g＝10m/s2.求：(1)若質(zhì)量M＝54kg的人盤坐在椅面上，室內(nèi)溫度保持不變，穩(wěn)定后缸內(nèi)氣體柱長度為多少；(2)人盤坐穩(wěn)定后再打開空調(diào)，在室內(nèi)氣溫緩慢降至T2＝292.6K的過程中，外界對缸內(nèi)氣體所做的功．10.為防止文物展出時因氧化而受損，需抽出存放文物的展柜中的空氣，充入惰性氣體，形成低氧環(huán)境．如圖所示，為用活塞式抽氣筒從存放青銅鼎的展柜內(nèi)抽出空氣的示意圖．已知展柜容積為V0，開始時展柜內(nèi)空氣壓強(qiáng)為p0，抽氣筒每次抽出空氣的體積為eq\f(V0,16)：抽氣一次后，展柜內(nèi)壓強(qiáng)傳感器顯示內(nèi)部壓強(qiáng)為eq\f(14,15)p0；不考慮抽氣引起的溫度變化．求：(1)青銅鼎材料的總體積；(2)抽氣兩次后，展柜內(nèi)剩余空氣與開始時空氣的質(zhì)量之比．專題強(qiáng)化訓(xùn)練14熱學(xué)1．解析：鋼板耐高溫，有固定的熔點，是晶體，故A錯誤；鋼是多晶體，晶粒在空間排列相同，是各向同性，故B正確；溫度升高分子平均動能增大，并不是所有分子的動能都增大，故C錯誤；自發(fā)狀態(tài)下，熱量不可能全部用來做功，故D錯誤．答案：B2．解析：由圖可知，a→b的過程中，氣體體積變小，故外界對氣體做功，A錯誤；由圖可知，b→c的過程中，氣體體積變小，故外界對氣體做功，B錯誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，a→b的過程中，p增大，V減小，T不一定變大，故內(nèi)能不一定增大，C錯誤；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，b→c的過程中，p不變，V減小，則T變小，則氣體的內(nèi)能逐漸變小，D正確．答案：D3．解析：根據(jù)熱力學(xué)知識可知b部分氣體壓強(qiáng)較大，又活塞受到重力沿斜面的分力，所以拔掉銷釘后，活塞下降，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，由于兩部分氣體都是絕熱的，可知Q為零，既不吸熱也不放熱，b部分氣體對a部分氣體做功，即有W<0，因此b內(nèi)能減小，溫度降低，a內(nèi)能增加，溫度升高，活塞下移，活塞的重力勢能減小，根據(jù)能量守恒定律可知活塞重力勢能的減少量等于a、b兩部分氣體內(nèi)能的增大量，兩部分氣體的內(nèi)能之和增大，A、B、C錯誤，D正確．答案：D4．解析：設(shè)大氣壓為p0，活塞柱橫截面積為S；設(shè)裝置未安裝汽車上之前，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p1；氣體長度為l，氣缸內(nèi)氣體體積為V1；裝置豎直安裝在汽車上后，平衡時彈簧壓縮量為x，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2，氣缸內(nèi)氣體體積為V2.則依題意有p1＝p0，V1＝lS，V2＝（l－x）S，對封閉氣體，安裝前、后，等溫變化，有p1V1＝p2V2，設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，對上支座進(jìn)行受力分析，設(shè)汽車對氣缸上支座的壓力為F，由平衡條件p2S＋kx＝p0S＋F，聯(lián)立并代入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，解得k＝2×104N/m，所以選項A正確．答案：A5．解析：從狀態(tài)A到B的過程中，氣體的體積增大，分子密度減小，只有溫度升高時，其壓強(qiáng)才會增大，A錯誤；氣體體積增大，表明氣體對外做功，B錯誤；氣體溫度升高，說明內(nèi)能增大，體積增大，說明氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得氣體要吸收熱量，C正確；因為壓強(qiáng)變大，根據(jù)壓強(qiáng)定義式可知，單位面積上受力變大，D正確．答案：CD6．解析：根據(jù)eq\f(pV,T)＝C可知，p＝Ceq\f(T,V)，a到b過程T減小，V增大，所以壓強(qiáng)p也減小，A錯誤；b到c過程中，T升高而V不變，說明只是從外界吸收熱量，卻沒有做功，所以吸收熱量內(nèi)能增加，且吸收的熱量等于內(nèi)能的增加，B正確；c到a過程中，V減小，T不變是等溫壓縮過程，外界對氣體做正功，氣體內(nèi)能不變，氣體向外界放熱，且外界對氣體所做的功等于氣體向外界放出的熱量，C正確；一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能只與溫度有關(guān)，a到b和b到c過程溫度變化量相同，所以內(nèi)能變化量也相同，D錯誤．答案：BC7．解析：（1）設(shè)右管水銀面下降h，則由玻意耳定律可得p0LS＝p1（L＋H）Sp1＝p0－（h－H）解得右管水銀面下降的高度為h＝37.5cm.（2）設(shè)空氣柱長度為L1，則由玻意耳定律可得p0LS＝p2L1S，p2＝p0－2（L1－L），L1＝37.5cm則管中封閉空氣柱的長度為37.5cm.答案：（1）37.5cm（2）37.5cm8．解析：（1）緩慢變化過程中，由玻意耳定律可得p0（V0＋V）＝pV解得V＝eq\f(p0V0,p－p0).（2）設(shè)溫度由T1＝300K變化為T2＝360K后，壓強(qiáng)由p變?yōu)?.15p，體積變?yōu)閂1，根據(jù)氣體狀態(tài)方程有eq\f(pV,T1)＝eq\f(p1V1,T2)解得eq\f(V,V1)＝eq\f(1.15,1.2)＝95.8%，故漏氣量占比為4.2%，故該香水瓶瓶蓋密封性不合格．答案：（1）eq\f(p0V0,p－p0)（2）該香水瓶瓶蓋密封性不合格9．解析：（1）對氣缸與椅面整體由受力平衡有p1S＝p0S＋mg得p1＝1.2×105Pa人盤坐在椅面上，設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2，對氣缸、椅面與人整體由受力平衡有p2S＝p0S＋（m＋M）g得p2＝3.0×105Pa對氣缸內(nèi)氣體由玻意耳定律p1LS＝p2L′S得L′＝8cm.（2）氣溫下降過程壓強(qiáng)保持p2＝3.0×105Pa不變，由等壓規(guī)律有eq\f(L′S,T1)＝eq\f(L″S,T2)得L″＝7.6cm該過程外界對氣體做功W＝p2（L′－L″）S得W＝3.6J.答案：（1）8cm（2）3.6J10．解析：（1）由玻意耳定律得p0（V0－ΔV）＝eq\f(14,15)p0（V0－ΔV＋eq\f(1,16)V0），解得ΔV＝eq\f(1,8)V