【高考押题卷】2025年高考物理高频易错考前冲刺 热学(含解析)

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名称 【高考押题卷】2025年高考物理高频易错考前冲刺 热学(含解析)
格式 docx
文件大小 1.0MB
资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-05-28 07:42:34

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文档简介

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高考物理高频易错押题预测 热学
一.选择题(共8小题)
1.(2025 内蒙古模拟)如图,一绝热汽缸中理想气体被轻弹簧连接的绝热活塞分成a、b两部分,活塞与缸壁间密封良好且没有摩擦。初始时活塞静止,缓慢倒置汽缸后(  )
A.a的压强减小
B.b的温度降低
C.b的所有分子速率均减小
D.弹簧的弹力一定增大
2.(2025 河南模拟)汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时,压力表示数为2.6p0(p0是1个标准大气压),轮胎内部气体温度为315K,外部大气压强为p0。该汽车在某高原地区行驶时,压力表示数为2.5p0,轮胎内部气体温度为280K。轮胎内部气体视为理想气体,轮胎内体积不变且不漏气,则该高原地区的大气压强为(  )
A.0.6p0 B.0.7p0 C.0.8p0 D.0.9p0
3.(2025 昆明校级模拟)如图甲所示是一种由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置,简化示意图如图乙所示,汽缸内封闭了一定质量的氮气(可视为理想气体),汽缸导热性和气密性良好,环境温度不变。不计一切摩擦,汽缸内封闭氮气被缓慢压缩的过程中,封闭氮气(  )
A.温度升高 B.内能增大
C.对外界做正功 D.向外界放出了热量
4.(2024 南通一模)如图所示,在内壁光滑气缸内封闭着一定质量的理想气体,用电热丝加热,使其温度升高T,若活塞固定,吸收热量为Q1;若活塞不固定,吸收热量为Q2,则Q1与Q2的大小关系(  )
A.Q1>Q2 B.Q1<Q2 C.Q1=Q2 D.均有可能
5.(2025 盐城一模)如图所示为卡诺循环过程的图像,该箱环可以简化为一定质量理想气体由A→B、C→D两个等温过程和B→C、D→A两个绝热过程组成,下列说法正确的是(  )
A.气体在状态A的温度低于状态D的温度
B.在A→B→C→D→A的过程中,气体从外界吸收热量
C.B→C过程气体单位体积内分子数增多
D.B→C过程气体对外界做的功大于D→A过程外界对气体做的功
6.(2024秋 西青区期末)健身球是一种内部充气的健身辅助器材,如图所示,球内的气体可视为理想气体,当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换,而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是(  )
A.人体快速挤压健身球过程中,球内气体压强减小
B.人体快速挤压健身球过程中,球内气体分子热运动的平均动能增大
C.人体缓慢离开健身球过程中,球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变
D.人体缓慢离开健身球过程中,球内气体对外放热
7.(2024秋 河东区期末)“拔火罐”时,医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上,如图所示。小罐倒扣在身体上后,在罐中气体逐渐冷却的过程中,罐中气体质量和体积均可视为不变,若罐中气体可视为理想气体。设加热后小罐内的空气温度为80℃,当时的室温为20℃。下列说法正确的是(  )
A.冷却过程中气体对外做功
B.冷却后罐内的气体压强减小
C.冷却后每个分子的运动速度均减少
D.冷却后罐内气体压强约为原来的25%
8.(2025 海陵区校级一模)如图所示,用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”,下列说法正确的是(  )
A.注射器必须水平放置
B.推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
C.活塞移至某位置时,应等状态稳定后再记录数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 琼山区校级月考)下列说法正确的是(  )
A.功率的单位瓦特(W)用国际单位制中基本单位表示的结果是kg m2/s3
B.将玻璃细管插入某液体中,细管内液面比细管外液面更低,说明该液体能够浸润玻璃
C.温度升高时,黑体辐射在各个波段的强度均增大,且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D.经典力学仅适用于宏观、低速的情况,认为时间和空间的测量与参考系的选取无关
(多选)10.(2023秋 汕头期末)自2013年宇航员王亚平首次太空开讲,10年来中国航天员已开展了5次精彩绝伦的太空授课,中国载人航天科技发展成就惠及全世界青少年。其中“水”相关实验占太空授课中实验总数的一半以上,下列说法正确的是(  )
A.太空授课时,水球几乎呈完美的球状,是因为水的表面张力
B.水球表面层分子间的作用力表现为分子引力
C.太空授课时,浸润液体在玻璃试管中上升的现象是毛细现象
D.如果改用不浸润的塑料笔芯插入水中,也能观察到水面在笔芯内上升的现象
(多选)11.(2023秋 保山期末)如图所示,绝热气缸内用质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,轻质弹簧一端固定在活塞上,另一端固定在气缸底部,活塞可沿气缸无摩擦滑动,此时弹簧处于原长。现通过电热丝对气体进行缓慢加热,使活塞上升了一段距离,此过程中封闭气体没有泄漏,大气压强恒定。下列说法正确的是(  )
A.加热前封闭气体的压强等于大气压强
B.加热过程中封闭气体分子的平均动能增大
C.加热过程中气体吸收的热量等于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和
D.加热过程中气体对活塞做的功大于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和
(多选)12.(2024 青羊区校级模拟)如图所示,导热良好的固定直立圆筒内,用面积为S、重力为0.01p0S的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度为3T0的热源接触,平衡时圆筒内的气体处于状态A,此时体积为6V0。缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积为5V0固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强为1.4p0。从状态A到状态C,气体从外界吸收热量Q;从状态B到状态C,气体内能增加ΔU。已知大气压强为1.01p0,下列说法正确的是(  )
A.气体从状态A到状态B,其分子平均动能不变,圆筒内壁单位面积受到的压力增大
B.气体在状态A的压强为1.2p0
C.气体在状态C的温度为3.6T0
D.气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W=ΔU Q
三.填空题(共4小题)
13.(2023秋 琼海校级期末)如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高。
若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管    (填“向上”或“向下”)移动,直至    。
14.(2024 福建)夜间环境温度为17℃时,某汽车轮胎的胎压为2.9个标准大气压,胎内气体视为理想气体,温度与环境温度相同,体积和质量都保持不变。次日中午,环境温度升至27℃,此时胎压为    个标准大气压,胎内气体的内能    (填“大于”“等于”或“小于”)17℃时的内能。(计算时0℃取273K)
15.(2024 福建模拟)一定质量理想气体先后经历A→B,B→C,C→A三个阶段,其p﹣V图像如图所示。
在C→A的过程中气体内能的变化趋势为    (填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或“先减小后增大”)。在A→B→C过程中气体    (填“吸收”或“放出”)的热量为    J。
16.(2024秋 嘉定区校级期中)房间内室温为300K,大气压强为p0。在此房间内给一玻璃瓶充入压缩气体,用圆柱形轻质软木塞塞住横截面为圆、面积为S的瓶颈使瓶口密封,瓶内压缩气体的温度与室温相同,压强p=2p0,软木塞相对于瓶颈保持静止,如图所示。再将该玻璃瓶放入温度为77K的液氮中充分冷却,随后迅速放回房间,此时瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小为    ,若软木塞与瓶颈之间的弹力大小始终为N,则二者之间的静摩擦因数μ满足条件    (用题给物理量表示)时,才能使瓶颈内的软木塞一直保持不动。假设瓶子和软木塞的热胀冷缩可忽略,瓶内气体可视为理想气体。
四.解答题(共4小题)
17.(2025 杭州一模)某同学设计了一款多用途的简易装置,如图所示。容积为的导热薄壁玻璃泡A与竖直的薄玻璃管B相连,B横截面积为S=2.0×10﹣4m2。容器内充入一定质量的理想气体,并用质量为m=0.1kg的活塞封闭,活塞能无摩擦滑动,装置密封良好。B管内活塞上方的空气柱长度l可反映泡内气体的温度(环境温度),在恒定大气压下对B管进行温度刻度标注,此装置可作为简易温度计使用。当环境温度为T1=300K时,气柱长度为l1=0.15m;环境温度缓慢地升高到T2=320K时,气柱长度为l2,此过程中气体内能增加ΔU=1.45J。
(1)该简易温度计    (选填“上方”或“下方”)刻度表示的温度高;在缓慢升温过程中单位时间容器内气体分子撞击活塞的次数    (选填“增多”或“减少”);
(2)求:①l2;②缓慢升温过程中气体吸收的热量Q;
(3)把该装置竖直固定在电梯轿厢内作为加速度计使用。若轿厢内温度为T=300K,观察到活塞稳定在l3=0.18m处,则电梯可能的运动状态是    。
A.向上加速
B.向下加速
C.向上减速
D.向下减速
18.(2025 宁波校级模拟)如图所示,高度足够的绝热气缸开口向上,其内用质量为m=2kg、横截面积为S=2cm2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞上方有一用轻绳悬挂的重物。当气缸内气体温度为27℃时,活塞与气缸底相距L=2cm,此时重物底面距活塞h=2cm。已知空气压强p0=1.0×105Pa,活塞厚度不计,与气缸壁间的摩擦不计。已知理想气体内能U正比于温度T,求:
(1)若气体吸热升温至活塞刚刚碰到重物时,气体温度为多少?
(2)继续升温至900k时轻绳刚好松弛,重物的质量是多少?
(3)初始气体内能U=0.6J,从气体升温开始到轻绳刚好松弛,气体吸收了多少热量?
19.(2024秋 天心区校级期末)气压传动是以压缩空气为动力源来驱动和控制各种机械设备的技术。图示为某气动元件的结构简图,长度为3L的汽缸被两立柱均分为3份,轻质活塞可在立柱间保持竖直左右自由活动,体积不计的轻质弹簧两端分别固定在左缸底和活塞左侧,弹簧原长为L,劲度系数,由活塞右侧固定的轻杆对外输出动力,A端与高压气源相连,B、C端与大气相连,通过A、C处阀门的开闭,使活塞在两立柱间做往复运动,且对立柱无作用力,已知汽缸的横截面积为S,轻杆对活塞的作用力始终为2pS,大气压强为p,汽缸导热性能良好且外界温度恒定。
(1)正常工作过程关闭C,缓慢打开A,求活塞从左侧立柱缓慢运动到右侧立柱过程气源充入左缸的气体在压强为p时的体积;
(2)正常工作过程关闭A,缓慢打开C,求活塞从右侧立柱缓慢运动到左侧立柱过程左缸气体与外界交换的热量。
20.(2025 让胡路区校级二模)如图是一定质量的理想气体由状态A变为状态B的V﹣T图像。已知Pa,由状态A变为状态B,系统吸收的热量为1.05×105J。求:
(1)状态A的温度TA;
(2)该过程系统内能的变化量。
高考物理高频易错押题预测 热学
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025 内蒙古模拟)如图,一绝热汽缸中理想气体被轻弹簧连接的绝热活塞分成a、b两部分,活塞与缸壁间密封良好且没有摩擦。初始时活塞静止,缓慢倒置汽缸后(  )
A.a的压强减小
B.b的温度降低
C.b的所有分子速率均减小
D.弹簧的弹力一定增大
【考点】理想气体及理想气体的状态方程;温度与分子动能的关系.
【专题】定量思想;推理法;热力学定律专题;理想气体状态方程专题;推理论证能力.
【答案】B
【分析】初始时活塞静止,缓慢倒置汽缸后,b的体积增大,a的体积减小,根据理想气体状态方程及热力学第一定律分析。
【解答】解:ABC、初始时活塞静止,缓慢倒置汽缸后,b的体积增大,气体对外做功,a的体积减小,则a的压强增大,绝热汽缸,则Q=0,对b根据热力学第一定律
ΔU=W+Q
可知ΔU<0
则b的温度降低,并非所有分子速率均减小,故AC错误,B正确;
D、初始状态,弹簧弹力大小与方向未知,则缓慢倒置汽缸后弹簧弹力不一定增大,故D错误;
故选:B。
【点评】本题考查热力学第一定律与理想气体状态方程的应用,解题关键掌握绝热汽缸的特点。
2.(2025 河南模拟)汽车轮胎压力表的示数为轮胎内部气体压强与外部大气压强的差值。一汽车在平原地区行驶时,压力表示数为2.6p0(p0是1个标准大气压),轮胎内部气体温度为315K,外部大气压强为p0。该汽车在某高原地区行驶时,压力表示数为2.5p0,轮胎内部气体温度为280K。轮胎内部气体视为理想气体,轮胎内体积不变且不漏气,则该高原地区的大气压强为(  )
A.0.6p0 B.0.7p0 C.0.8p0 D.0.9p0
【考点】气体的等容变化与查理定律的应用;气体压强的计算.
【专题】定量思想;推理法;气体的状态参量和实验定律专题;推理论证能力.
【答案】B
【分析】根据题意分别设置初、末状态的压强和温度,结合查理功率列式求解。
【解答】解:根据题意可知在平原地区时,轮胎内部气体压强为p1=3.6p0,温度T1=315K,设在高原地区轮胎内部压强为p2,温度T2=280K,轮胎内气体发生等容变化,根据查理定律有,解得p2=3.2p0,则高原地区的大气压强p=3.2p0﹣2.5p0=0.7p0,故B正确,ACD错误。
故选:B。
【点评】考查查理定律的应用,注意本题压力表示数的含义,结合相应的关系式列式求解。
3.(2025 昆明校级模拟)如图甲所示是一种由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车氮气减震装置,简化示意图如图乙所示,汽缸内封闭了一定质量的氮气(可视为理想气体),汽缸导热性和气密性良好,环境温度不变。不计一切摩擦,汽缸内封闭氮气被缓慢压缩的过程中,封闭氮气(  )
A.温度升高 B.内能增大
C.对外界做正功 D.向外界放出了热量
【考点】热力学第一定律的表达和应用.
【专题】定量思想;推理法;内能及其变化专题;推理论证能力.
【答案】D
【分析】AB.根据理想气体的内能由温度决定,结合汽缸导热性分析判断;
C.根据体积变化情况判断做功情况;
D.根据热力学第一定律表达式进行分析判断。
【解答】解:AB.一定质量理想气体的内能由温度决定,汽缸导热性良好,因此汽缸内封闭氮气被缓慢压缩的过程中,温度保持不变,内能不变,故AB错误;
C.封闭氮气被缓慢压缩的过程中,体积减小,外界对封闭氮气做功,故C错误;
D.分析得知封闭氮气的内能不变,外界对气体做功,根据热力学第一定律有ΔU=W+Q,可知封闭氮气向外界放出了热量,故D正确。
故选:D。
【点评】考查理想气体的内能问题,结合热力学第一定律进行准确分析解答。
4.(2024 南通一模)如图所示,在内壁光滑气缸内封闭着一定质量的理想气体,用电热丝加热,使其温度升高T,若活塞固定,吸收热量为Q1;若活塞不固定,吸收热量为Q2,则Q1与Q2的大小关系(  )
A.Q1>Q2 B.Q1<Q2 C.Q1=Q2 D.均有可能
【考点】理想气体及理想气体的状态方程;气体的等容变化与查理定律的应用.
【专题】定量思想;推理法;热力学定律专题;推理论证能力.
【答案】B
【分析】对一定质量的理想气体,内能由温度决定;第一种情况,活塞固定,气体体积不变,做等容变化;第二种情况,活塞不固定,气体体积增大,做等压变化;结合热力学第一定律,即可分析求解,即可确定ABCD正误。
【解答】解:对一定质量的理想气体,内能由温度决定,两种情况下气体温度变化情况相同,气体内能变化量相等,即:ΔU1=ΔU2,
第一种情况,活塞固定,气体体积不变,做等容变化,气体不做功,W1=0,根据热力学第一定律可得:ΔU1=Q1,
第二种情况,活塞不固定,气体体积增大,做等压变化,气体对外做功,W2<0,由热力学第一定律可得:ΔU2=W2+Q2,
联立可得:Q1=W2+Q2,
则:Q1<Q2,故B正确,ACD错误;
故选:B。
【点评】本题主要考查对理想气体与热力学定律的掌握,解题时需注意,一定质量的理想气体,内能由温度决定,若一定质量的理想气体温度变化情况相同,则气体内能变化量相等。
5.(2025 盐城一模)如图所示为卡诺循环过程的图像,该箱环可以简化为一定质量理想气体由A→B、C→D两个等温过程和B→C、D→A两个绝热过程组成,下列说法正确的是(  )
A.气体在状态A的温度低于状态D的温度
B.在A→B→C→D→A的过程中,气体从外界吸收热量
C.B→C过程气体单位体积内分子数增多
D.B→C过程气体对外界做的功大于D→A过程外界对气体做的功
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合.
【专题】比较思想;图析法;热力学定律专题;理解能力.
【答案】B
【分析】一定质量理想气体的内能只跟温度有关,D→A过程,根据热力学第一定律分析内能的变化,即可判断状态A与D温度的高低;在A→B→C→D→A的过程中,内能变化量为零,根据气体做功情况,结合热力学第一定律得出气体的吸放热情况;B→C过程,分析体积的变化,判断气体单位体积内分子数的变化;根据热力学第一定律以及内能变化量的关系分析B→C过程气体对外界做功与D→A过程外界对气体做功的关系。
【解答】解:A、D→A是绝热过程,气体体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律可知,气体内能增大,温度升高,则气体在状态A的温度高于状态D的温度,故A错误;
B、根据p﹣V图线与V轴所围的面积表示气体做的功,可知在A→B→C→D→A的过程中,气体对外界做功,内能变化量为零,由热力学第一定律可知气体从外界吸收热量,故B正确;
C、B→C过程气体的体积增大,则气体单位体积内分子数减少,故C错误;
D、B→C、D→A是两个绝热过程,有ΔU=W。因A→B、C→D是两个等温过程,则A与D的温度差等于B与C的温度差,结合一定质量理想气体的内能只跟温度有关,可知B→C过程气体内能的减少量等于D→A过程内能的增加量,则B→C过程气体对外界做的功等于D→A过程外界对气体做的功,故D错误。
故选:B。
【点评】本题主要考查理想气体的状态方程和热力学第一定律的综合应用,关键是弄清楚气体所发生的状态变化情况,知道p﹣V图象与坐标轴围成的面积表示气体做的功,要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化。
6.(2024秋 西青区期末)健身球是一种内部充气的健身辅助器材,如图所示,球内的气体可视为理想气体,当球内气体被快速挤压时来不及与外界热交换,而缓慢变化时可认为能发生充分的热交换。则下列说法正确的是(  )
A.人体快速挤压健身球过程中,球内气体压强减小
B.人体快速挤压健身球过程中,球内气体分子热运动的平均动能增大
C.人体缓慢离开健身球过程中,球内表面单位时间单位面积上撞击的分子数不变
D.人体缓慢离开健身球过程中,球内气体对外放热
【考点】热力学第一定律的表达和应用;气体压强的微观解释;温度与分子动能的关系.
【专题】定量思想;推理法;热力学定律专题;理想气体状态方程专题;分析综合能力.
【答案】B
【分析】根据热力学第一定律得出内能的变化,根据理想气体的内能仅仅是分子动能的总和,理想气体分子势能为0,温度是分子平均动能的标志,再结合理想气体状态方程和气体压强的微观意义分析即可。
【解答】解:AB、人体挤压健身球过程中,球内气体体积减小,外界对气体做功,材料是绝热的,Q=0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q可知,球内气体内能增大,温度升高,分子热运动的平均动能增大,根据理想气体状态方程压强增大,故A错误,B正确;
C、由于球内是理想气体,所以在人体离开健身球后,气体的内能减小,球内气体温度降低,根据理想气体状态方程得出,气体体积增大,压强一定减小,所以球内单位面积上撞击的分子数一定减小,故C错误;
D、人体缓慢离开健身球的过程,球内气体温度不变,内能不变,气体对外做功,根据热力学第一定律,可知球内气体吸热,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查热力学第一定律的应用,要注意明确对于理想气体分子势能忽略不计,故温度不变时内能不变。
7.(2024秋 河东区期末)“拔火罐”时,医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气,随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位,冷却后小罐便紧贴在皮肤上,如图所示。小罐倒扣在身体上后,在罐中气体逐渐冷却的过程中,罐中气体质量和体积均可视为不变,若罐中气体可视为理想气体。设加热后小罐内的空气温度为80℃,当时的室温为20℃。下列说法正确的是(  )
A.冷却过程中气体对外做功
B.冷却后罐内的气体压强减小
C.冷却后每个分子的运动速度均减少
D.冷却后罐内气体压强约为原来的25%
【考点】热力学第一定律的表达和应用;分子热运动速率随温度变化具有统计规律;气体压强的微观解释.
【专题】定量思想;推理法;热力学定律专题;理解能力.
【答案】B
【分析】根据理想气体状态方程分析出罐内气体的压强变化,温度决定内能和分子平均动能的大小,根据质量和体积不变可分析。
【解答】解:A、冷却过程中气体体积不变,气体不对外做功,故A错误;
B、冷却过程中气体体积不变温度降低,由查理定律可知冷却后罐内的压强减小,故B正确;
C、冷却后温度降低,分子平均动能减小,分子质量不变,平均速率减小,但并非每个分子的运动速度均减少,故C错误;
D、由查理定律得,
可知ΔPP1
即冷却后罐内外压强差约为大气压强的17%,故D错误;
故选:B。
【点评】本题以“拔火罐”为考查背景,主要考查了一定质量的理想气体的状态方程,分析出气体变化前后的状态参量,结合查理定律即可完成解答。
8.(2025 海陵区校级一模)如图所示,用气体压强传感器“探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系”,下列说法正确的是(  )
A.注射器必须水平放置
B.推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
C.活塞移至某位置时,应等状态稳定后再记录数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
【考点】气体的等温变化与玻意耳定律的应用.
【专题】实验题;实验探究题;比较思想;实验分析法;气体的状态参量和实验定律专题;实验探究能力.
【答案】C
【分析】本实验中注射器如何放置对实验结果没有影响;要保证气体的温度不变,动作要慢;应等状态稳定后再记录数据;实验中气体的压强可以通过数据采集器和计算机获得,体积可以从注射器上的刻度读出。
【解答】解:A、实验时,注射器如何放置对实验结果没有影响,故A错误;
B、为保证气体的温度不变,推拉活塞时,动作要慢,使其温度与环境保持一致,故B错误;
C、根据实验操作要求,活塞移至某位置时,应等状态稳定后再记录数据,故C正确;
D、注射器中封闭一定质量的气体,用压强传感器与注射器相连,通过数据采集器和计算机可以测出注射器中封闭气体的压强,体积可以直接从注射器上的刻度读出,故D错误。
故选:C。
【点评】解答本题时,要理解实验原理,控制实验条件,根据实验操作要求和注意事项解答。
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2024秋 琼山区校级月考)下列说法正确的是(  )
A.功率的单位瓦特(W)用国际单位制中基本单位表示的结果是kg m2/s3
B.将玻璃细管插入某液体中,细管内液面比细管外液面更低,说明该液体能够浸润玻璃
C.温度升高时,黑体辐射在各个波段的强度均增大,且辐射强度的极大值向波长较长的方向移动
D.经典力学仅适用于宏观、低速的情况,认为时间和空间的测量与参考系的选取无关
【考点】浸润和不浸润;力学单位制与单位制;牛顿力学的适用范围与局限性;点电荷及其条件.
【专题】定性思想;推理法;分子间相互作用力与分子间距离的关系;推理论证能力.
【答案】AD
【分析】根据功率公式推导功率单位怎么用基本单位表示,细管内液面比细管外液面更低是不浸润现象,温度升高时,辐射强度的极大值会向波长较短的方向移动,经典力学认为时间和空间的测量是绝对的。
【解答】解:A.根据功率的定义,,其中W是功,单位是焦耳,t是时间,单位是秒(s)。而焦耳又可以表示为N m,其中N是力,单位是牛顿(N),m是距离单位。再根据牛顿第二定律,F=ma,其中m是质量,单位是千克(kg),a是加速度,可以表示为速度(单位是m/s)与时间的比值。将这些单位代入功率的公式中,我们可以得到1W=1kg m2/s3。故A正确;
B.浸润现象是液体在固体表面扩展而相互附着的现象。如果细管内液面比细管外液面更低,说明液体在玻璃表面收缩,这是不浸润现象,而不是浸润现象。故B错误;
C.黑体辐射的强度与温度有关。当温度升高时,黑体辐射在各个波段的强度都会增大,但是辐射强度的极大值会向波长较短的方向移动,而不是向波长较长的方向移动。故C错误;
D.经典力学主要适用于宏观、低速的情况。在经典力学中,时间和空间的测量是绝对的,与参考系的选取无关。但是在相对论中,时间和空间的测量是相对的,与参考系的选取有关。故D正确。
故选:AD。
【点评】本题主要考查了单位换算、浸润与不浸润现象、黑体辐射以及经典力学的适用范围等知识点,属于基础知识题。
(多选)10.(2023秋 汕头期末)自2013年宇航员王亚平首次太空开讲,10年来中国航天员已开展了5次精彩绝伦的太空授课,中国载人航天科技发展成就惠及全世界青少年。其中“水”相关实验占太空授课中实验总数的一半以上,下列说法正确的是(  )
A.太空授课时,水球几乎呈完美的球状,是因为水的表面张力
B.水球表面层分子间的作用力表现为分子引力
C.太空授课时,浸润液体在玻璃试管中上升的现象是毛细现象
D.如果改用不浸润的塑料笔芯插入水中,也能观察到水面在笔芯内上升的现象
【考点】浸润和不浸润;分子间存在作用力及其与分子间距的关系;液体的表面张力.
【专题】定性思想;推理法;分子间相互作用力与分子间距离的关系;推理论证能力.
【答案】ABC
【分析】液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,即是表面张力,表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样,总有收缩的趋势,浸润液体在细管中上升的现象,以及不浸润液体在细管中下降的现象,称为毛细现象。
【解答】解:A.水球几乎呈完美的球状,是因为水的表面张力,故A正确;
B.表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,水球表面层分子间的作用力表现为分子引力,故B正确;
C.太空授课时,浸润液体在玻璃试管中上升的现象是毛细现象,故C正确;
D.如果改用不浸润的塑料笔芯插入水中,不能观察到水面在笔芯内上升的现象,故D错误。
故选:ABC。
【点评】表面张力的成因解释,掌握了概念便可顺利解决问题,本题要根据分子动理论来理解浸润现象。
(多选)11.(2023秋 保山期末)如图所示,绝热气缸内用质量为m的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,轻质弹簧一端固定在活塞上,另一端固定在气缸底部,活塞可沿气缸无摩擦滑动,此时弹簧处于原长。现通过电热丝对气体进行缓慢加热,使活塞上升了一段距离,此过程中封闭气体没有泄漏,大气压强恒定。下列说法正确的是(  )
A.加热前封闭气体的压强等于大气压强
B.加热过程中封闭气体分子的平均动能增大
C.加热过程中气体吸收的热量等于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和
D.加热过程中气体对活塞做的功大于弹簧弹性势能的增加量与活塞重力势能的增加量之和
【考点】热力学第一定律的表达和应用;动能定理的简单应用;气体压强的计算.
【专题】定性思想;归纳法;热力学定律专题;理解能力.
【答案】BD
【分析】对活塞根据平衡条件分析;温度是分子平均动能的标志;根据能量守恒分析;根据动能定理分析。
【解答】解:A.加热前弹簧弹力是零,因活塞重力不能忽略,设大气压强为p0,封闭气体压强为p1,对活塞根据平衡条件有
p0S=p1S﹣mg
由此可知封闭气体压强是大于大气压强的,故A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,所以在加热过程中封闭气体的温度升高,分子的平均动能增大,故B正确;
C.根据能量守恒可知气体吸收的热量用于增加活塞的重力势能和弹簧的弹性势能以及气体的内能,还要推动活塞对外做功,故C错误;
D.对活塞,据动能定理可得
W﹣WG﹣W簧﹣W大气=0
可得
W=WG+W簧+W大气
故D正确。
故选:BD。
【点评】能够对活塞正确受力分析得到封闭气体的压强,知道温度是分子平均动能的标志,掌握动能定理在热学中的应用。
(多选)12.(2024 青羊区校级模拟)如图所示,导热良好的固定直立圆筒内,用面积为S、重力为0.01p0S的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度为3T0的热源接触,平衡时圆筒内的气体处于状态A,此时体积为6V0。缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积为5V0固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强为1.4p0。从状态A到状态C,气体从外界吸收热量Q;从状态B到状态C,气体内能增加ΔU。已知大气压强为1.01p0,下列说法正确的是(  )
A.气体从状态A到状态B,其分子平均动能不变,圆筒内壁单位面积受到的压力增大
B.气体在状态A的压强为1.2p0
C.气体在状态C的温度为3.6T0
D.气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W=ΔU Q
【考点】热力学第一定律的表达和应用;气体压强的计算;气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用.
【专题】定量思想;推理法;热力学定律专题;理解能力.
【答案】AD
【分析】根据题意得出气体的温度变化,由此分析出分子平均动能的变化趋势;根据一定质量的理想气体状态方程pV=CT分析出气体的压强变化趋势,进而分析压力,结合题意完成分析;
从状态A到状态B过程,气体的温度保持不变,从状态B到状态C过程,气体的体积保持不变,根据玻意耳定律和查理定律分析;
根据气体的体积变化得出气体的做功情况,根据温度的变化得出内能的变化情况,结合热力学第一定律得出从状态A到状态B过程中外界对系统的做功情况。
【解答】解:A、状态A到状态B的过程中,圆筒内气体与热源处于热平衡状态,则圆筒内气体的温度保持不变,其分子平均动能不变;
根据一定质量的理想气体状态方程pV=CT可知,因为从状态A到状态B过程,气体的温度不变,体积减小,所以气体的压强增大,所以圆筒内壁单位面积受到的压力增大,故A正确;
B、状态A时的压强为
故B错误;
C、根据
解得
TC=3.5T0
故C错误;
D、气体从状态A到状态B为等温变化过程,该过程内能不变;气体从状态B到状态C为等容变化过程,该过程外界对系统不做功;气体从状态A到状态C,由热力学第一定律得
ΔUAC=WAC+QAC
其中
ΔUAC=0+ΔU,WAC=W+0,QAC=Q
可得气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功
W=ΔU﹣Q
故D正确。
故选:AD。
【点评】本题主要考查了一定质量的理想气体的状态方程,解题的关键点是分析出气体状态参量的变化,结合一定质量的理想气体状态方程结合热力学第一定律即可完成分析。
三.填空题(共4小题)
13.(2023秋 琼海校级期末)如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高。
若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管  向下 (填“向上”或“向下”)移动,直至  B、C两管内水银面等高 。
【考点】气体压强的计算.
【专题】定性思想;推理法;气体的压强专题;分析综合能力.
【答案】向下,B、C两管内水银面等高。
【分析】探究压强不变时体积变化与温度变化的关系,气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低C管,使B、C两管水银面等高。
【解答】解:气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低C管,所以应将C管向下移动,直至B、C两管水银面等高,即保证了气体压强不变。
故答案为:向下,B、C两管内水银面等高。
【点评】实验过程中要注意控制变量法的应用,控制气体压强不变,B、C两管水银面等高。
14.(2024 福建)夜间环境温度为17℃时,某汽车轮胎的胎压为2.9个标准大气压,胎内气体视为理想气体,温度与环境温度相同,体积和质量都保持不变。次日中午,环境温度升至27℃,此时胎压为  3.0 个标准大气压,胎内气体的内能  大于 (填“大于”“等于”或“小于”)17℃时的内能。(计算时0℃取273K)
【考点】热力学第一定律的表达和应用;气体的等容变化与查理定律的应用.
【专题】定量思想;推理法;气体的状态参量和实验定律专题;推理论证能力.
【答案】3.0,大于。
【分析】根据查理定律和热力学第一定律列式求解判断。
【解答】解:轮胎内部被封闭气体的体积不变,初始温度T1=273K+17K=290K,压强p1=2.9atm,末状态温度为T2=273K+27K=300K,压强为p2,根据查理定律有,代入数据解得p2=3.0atm,根据热力学第一定律ΔU=Q+W,气体体积没有发生改变,故W=0,由于环境温度升高,气体会从外界吸收热量,故Q>0,所以气体内能大于初始状态内能。
故答案为:3.0,大于。
【点评】考查查理定律的应用以及热力学第一定律,会根据题意进行准确分析解答。
15.(2024 福建模拟)一定质量理想气体先后经历A→B,B→C,C→A三个阶段,其p﹣V图像如图所示。
在C→A的过程中气体内能的变化趋势为  先增大后减小 (填“一直增大”或“一直减小”或“先增大后减小”或“先减小后增大”)。在A→B→C过程中气体  放出 (填“吸收”或“放出”)的热量为  2000 J。
【考点】热力学第一定律的表达和应用;热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合;理想气体及理想气体的状态方程.
【专题】定量思想;推理法;热力学定律专题;推理论证能力.
【答案】先增大后减小;放出;2000。
【分析】一定质量理想气体的内能仅与温度有关,温度越高内能越大。根据一定质量的理想气体分析出气体的温度变化,结合热力学第一定律和图像的物理意义完成分析。
【解答】解:在C→A的过程中,根据C可知,pV先增大后减小,则温度先增大后减小,一定质量理想气体的内能仅与温度有关,温度越高内能越大,则在C→A的过程中气体内能的变化趋势为先增大后减小;
由理想气体状态方程有,代入数据可得TA=TC
则气体在状态A的内能等于状态C的内能,在A→B→C过程中,图像中图线与横轴围成的面积等于气体做的功,整个过程,外界对气体做功为:
由热力学第一定律有ΔU=Q+W
可得Q=﹣2000J,即在A→B→C过程中气体放出的热量为2000J。
故答案为:先增大后减小;放出;2000。
【点评】本题主要是考查一定质量理想气体的状态方程之图象问题,关键是弄清楚图象表示的物理意义、图象与坐标轴围成的面积表示的物理意义,根据一定质量的理想气体状态方程结合热力学第一定律进行分析。
16.(2024秋 嘉定区校级期中)房间内室温为300K,大气压强为p0。在此房间内给一玻璃瓶充入压缩气体,用圆柱形轻质软木塞塞住横截面为圆、面积为S的瓶颈使瓶口密封,瓶内压缩气体的温度与室温相同,压强p=2p0,软木塞相对于瓶颈保持静止,如图所示。再将该玻璃瓶放入温度为77K的液氮中充分冷却,随后迅速放回房间,此时瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小为   ,若软木塞与瓶颈之间的弹力大小始终为N,则二者之间的静摩擦因数μ满足条件   (用题给物理量表示)时,才能使瓶颈内的软木塞一直保持不动。假设瓶子和软木塞的热胀冷缩可忽略,瓶内气体可视为理想气体。
【考点】气体的等容变化与查理定律的应用;气体压强的计算.
【专题】定量思想;推理法;气体的状态参量和实验定律专题;推理论证能力.
【答案】;。
【分析】根据查理定律求解温度为77K时瓶中气体的压强,再根据平衡条件列式求解瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小;摩擦力最大时根据平衡条件求解静摩擦因数的最小值。
【解答】解:瓶内气体发生等容变化,根据查理定律有
可得
根据平衡条件可知瓶颈与软木塞之间的静摩擦力大小
随着温度降低,瓶内压强逐渐减小,可知初始状态,瓶塞所受摩擦力最大,且最大值为
fm=pS﹣p0S=p0S
因此静摩擦因数μ满足条件

故答案为:;。
【点评】本题考查气体等容变化及查理定律的应用,要求学生熟练掌握气体实验定律的内容及其应用。
四.解答题(共4小题)
17.(2025 杭州一模)某同学设计了一款多用途的简易装置,如图所示。容积为的导热薄壁玻璃泡A与竖直的薄玻璃管B相连,B横截面积为S=2.0×10﹣4m2。容器内充入一定质量的理想气体,并用质量为m=0.1kg的活塞封闭,活塞能无摩擦滑动,装置密封良好。B管内活塞上方的空气柱长度l可反映泡内气体的温度(环境温度),在恒定大气压下对B管进行温度刻度标注,此装置可作为简易温度计使用。当环境温度为T1=300K时,气柱长度为l1=0.15m;环境温度缓慢地升高到T2=320K时,气柱长度为l2,此过程中气体内能增加ΔU=1.45J。
(1)该简易温度计  下方 (选填“上方”或“下方”)刻度表示的温度高;在缓慢升温过程中单位时间容器内气体分子撞击活塞的次数  减少 (选填“增多”或“减少”);
(2)求:①l2;②缓慢升温过程中气体吸收的热量Q;
(3)把该装置竖直固定在电梯轿厢内作为加速度计使用。若轿厢内温度为T=300K,观察到活塞稳定在l3=0.18m处,则电梯可能的运动状态是  AD 。
A.向上加速
B.向下加速
C.向上减速
D.向下减速
【考点】热力学第一定律的表达和应用;牛顿第二定律的简单应用;理想气体及理想气体的状态方程.
【专题】定量思想;推理法;气体的状态参量和实验定律专题;推理论证能力.
【答案】(1)下方、减少;(2)①l2的长为0.20m;②缓慢升温过程中气体吸收的热量Q为2.4J;(3)AD。
【分析】(1)根据等压规律分析气体温度计的原理,根据容器内气体分子总数不变,根据封闭气体体积的变化分析气体分子的数的密度程度的变化分析碰撞次数;
(2)气体发生等压变化,根据盖—吕萨克定律求解作答长度l2,根据热力学第一定律求气体吸收的热量;
(3)根据题设条件判断气柱发生的是等温膨胀,由玻意耳定律确定压强减小,从而知道电梯的运动状态。
【解答】解:(1)温度升高,容器内的理想气体受热膨胀,体积增大,则B管内活塞上方的空气柱长度l越长,所以该简易温度计下方刻度表示的温度高;
在缓慢升温过程中气体做等压变化,体积增大,所以气体的密集程度减小,根据气体压强的微观意义可知,气体分子单位时间对舱壁单位面积碰撞的次数将减少。
(2)①气体等压变,根据盖—吕萨克定律有:
代入数据解得:l2=0.20m
②对活塞受力分析,则有:p1S=p0S﹣mg
由题知:ΔU=1.45J
气体对外做功,则有:W=﹣p1S(l2﹣l1)
根据热力学第一定律有:ΔU=Q+W
联立可得:Q=2.4J
(3)由题知,厢内温度为T=300K,观察到活塞稳定在l3=0.18m处,比气柱原长度l1=0.15m更长,气体此时做等温变化,根据:pV=C
可知,气体的气柱变长,则体积V变大,故气体压强减小p1,对活塞受力分析,可得:p0S>p1S+mg
故活塞所受合力向上,根据牛顿第二定律可知,此时活塞具有向上的加速度,故整体也具有向上的加速度,所以电梯可能的运动状态向上加速或向下减速。故BC错误,AD正确。
故选:AD。
故答案为:(1)下方、减少;(2)①l2的长为0.20m;②缓慢升温过程中气体吸收的热量Q为2.4J;(3)AD。
【点评】本题主要考查了气体的压强的理解、热力学第一定律和理想气体的状态方程;对于热力学第一定律,要理解ΔU、W和Q的正、负的含义。
18.(2025 宁波校级模拟)如图所示,高度足够的绝热气缸开口向上,其内用质量为m=2kg、横截面积为S=2cm2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞上方有一用轻绳悬挂的重物。当气缸内气体温度为27℃时,活塞与气缸底相距L=2cm,此时重物底面距活塞h=2cm。已知空气压强p0=1.0×105Pa,活塞厚度不计,与气缸壁间的摩擦不计。已知理想气体内能U正比于温度T,求:
(1)若气体吸热升温至活塞刚刚碰到重物时,气体温度为多少?
(2)继续升温至900k时轻绳刚好松弛,重物的质量是多少?
(3)初始气体内能U=0.6J,从气体升温开始到轻绳刚好松弛,气体吸收了多少热量?
【考点】热力学第一定律的表达和应用;气体压强的计算;气体的等温变化与玻意耳定律的应用.
【专题】定量思想;方程法;热力学定律专题;理解能力.
【答案】(1)若气体吸热升温至活塞刚刚碰到重物时,气体温度为600K。
(2)继续升温至900k时轻绳刚好松弛,重物的质量是1kg。
(3)初始气体内能U=0.6J,从气体升温开始到轻绳刚好松弛,气体吸收了1.6J。
【分析】(1)根据理想气体状态方程pV=nRT,可求温度;
(2)根据查理定律可求压强,根据压力与重力的关系可求物体的质量;
(3)根据热力学第一定律求解物体吸收热量;
【解答】解:(1)当活塞刚刚碰到重物的过程中,气体做等压变化,根据盖﹣吕萨克定律可得,
解得
T2
代入数据解得T2=600K;
(2)活塞接触重物之后气体做等容变化,根据查理
代入数据解得
P3=1.5×105Pa对活塞受力分析可知P3=P0整理代入数据解得m=1kg;
(3)活塞刚接触物体时,气体对外做的功W=﹣p0 Sh
代入数据解得W=﹣0.4J因为气体的内能U正比于温度T,设U=kT,则可得k,代入数据解得k=2×10﹣3J/K故绳子松弛时,气体的内能为U3=kT3
代入数据解得U3= 1.8J内能的改变量ΔU=U3﹣U1=1.8J﹣0.6J=1.2J
根据热力学第一定律可知ΔU=W+Q解得Q=ΔU﹣W=1.2J﹣(﹣0.4J)=1.6J
答:(1)若气体吸热升温至活塞刚刚碰到重物时,气体温度为600K。
(2)继续升温至900k时轻绳刚好松弛,重物的质量是1kg。
(3)初始气体内能U=0.6J,从气体升温开始到轻绳刚好松弛,气体吸收了1.6J。
【点评】本题的关键在于理解理想气体状态方程的应用,以及如何根据题目条件计算气体的压强、温度和内能的变化。在计算过程中,需要注意单位的转换和物理量的正确使用。此外,理解热力学第一定律,即内能的变化等于吸收的热量减去对外做的功,也是解题的关键。
19.(2024秋 天心区校级期末)气压传动是以压缩空气为动力源来驱动和控制各种机械设备的技术。图示为某气动元件的结构简图,长度为3L的汽缸被两立柱均分为3份,轻质活塞可在立柱间保持竖直左右自由活动,体积不计的轻质弹簧两端分别固定在左缸底和活塞左侧,弹簧原长为L,劲度系数,由活塞右侧固定的轻杆对外输出动力,A端与高压气源相连,B、C端与大气相连,通过A、C处阀门的开闭,使活塞在两立柱间做往复运动,且对立柱无作用力,已知汽缸的横截面积为S,轻杆对活塞的作用力始终为2pS,大气压强为p,汽缸导热性能良好且外界温度恒定。
(1)正常工作过程关闭C,缓慢打开A,求活塞从左侧立柱缓慢运动到右侧立柱过程气源充入左缸的气体在压强为p时的体积;
(2)正常工作过程关闭A,缓慢打开C,求活塞从右侧立柱缓慢运动到左侧立柱过程左缸气体与外界交换的热量。
【考点】热力学第一定律的表达和应用;气体压强的计算;气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用.
【专题】定量思想;方程法;热力学定律专题;理解能力.
【答案】(1)活塞从左侧立柱缓慢运动到右侧立柱过程气源充入左缸的气体在压强为p时的体积5SL;
(2)活塞从右侧立柱缓慢运动到左侧立柱过程左缸气体与外界交换的热量1.5pSL。
【分析】(1)理解活塞在不同位置时,气缸内气体的状态变化,以及弹簧和活塞的受力情况。
(2)计算气体在不同状态下的体积变化,以及气体与外界的热交换。
【解答】解:(1)右侧缸内气体始终与外界大气相连,则右侧缸内气体压强始终为p,
C关闭前活塞对左侧立柱恰无作用力时,左侧缸内气体体积为SL,
压强满足p左S=pS+2pS,
活塞恰运动到右侧立柱时左侧缸内气体体积为2SL,压强满足p'左S=pS+2pS+kL
设充入气体在压强p时的体积为V,则对左侧缸内气体和充入气体整体有
p左SL+pV=2p'左SL,
解得 V=5SL。
(2)活塞从右侧立柱缓慢移动到左侧立柱过程,
活塞对气体的作用力从4pS随位移线性减为3pS,
则活塞对左侧缸内气体做的功为。
从C处阀门排出气体在大气压强下的体积为V,对外界做的功为W2=5pSL;
则该过程左侧缸内气体从外界吸收的热量Q=W2﹣W1=1.5pSL;
答:(1)活塞从左侧立柱缓慢运动到右侧立柱过程气源充入左缸的气体在压强为p时的体积5SL;
(2)活塞从右侧立柱缓慢运动到左侧立柱过程左缸气体与外界交换的热量1.5pSL。
【点评】本题的关键在于理解活塞在不同位置时,气缸内气体的状态变化,以及弹簧和活塞的受力情况。通过应用理想气体状态方程、力的平衡条件以及热力学第一定律,可以计算出气体在不同状态下的体积变化,以及气体与外界的热交换。
20.(2025 让胡路区校级二模)如图是一定质量的理想气体由状态A变为状态B的V﹣T图像。已知Pa,由状态A变为状态B,系统吸收的热量为1.05×105J。求:
(1)状态A的温度TA;
(2)该过程系统内能的变化量。
【考点】热力学第一定律与理想气体的图像问题相结合;气体的等压变化与盖﹣吕萨克定律的应用.
【专题】定量思想;推理法;热力学定律专题;推理论证能力.
【答案】(1)状态A的温度TA为200K;
(2)该过程系统内能的变化量为7.5×104J。
【分析】(1)根据盖﹣吕萨克定律列式求解温度;
(2)根据图像分析气体的做功情况,结合热力学第一定律列式求解内能变化。
【解答】解:(1)由图可知为等压变化,根据盖﹣吕萨克定律有,解得TA=200K;
(2)由A状态变为B状态,气体对外做功WAB=pAB ΔV,代入数据解答WAB=3×104J,由热力学第一定律
ΔU=WAB+Q,气体对外做功,WAB取负值,解得ΔU=7.5×104J。
答:(1)状态A的温度TA为200K;
(2)该过程系统内能的变化量为7.5×104J。
【点评】考查等温变化和热力学第一定律的应用,会根据题意进行准确分析解答。
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