2026年高考物理一轮复习专项练习第十五章 热学(无答案)

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名称 2026年高考物理一轮复习专项练习第十五章 热学(无答案)
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科目 物理
更新时间 2025-12-09 08:27:06

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第十五章 热学
考点 1分子动理论内能
1.自主学习活动中,同学们对密闭容器中的氢气性质进行讨论,下列说法中正确的是 ( )
A.体积增大时,氢气分子的密集程度保持不变
B.压强增大是因为氢气分子之间斥力增大
C.因为氢气分子很小,所以氢气在任何情况下均可看成理想气体
D.温度变化时,氢气分子速率分布中各速率区间的分子数占总分子数的百分比会变化
2.如图为两分子靠近过程中的示意图,r 为分子间平衡距离,下列关于分子力和分子势能的说法正确的是 ( )
A.分子间距离大于r 时,分子间表现为斥力
B.分子从无限远靠近到距离r 处的过程中分子势能变大
C.分子势能在r 处最小
D.分子间距离在小于r 且减小时,分子势能在减小
3.夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低。与白天相比,夜间轮胎内的气体 ( )
A.分子的平均动能更小
B.单位体积内分子的个数更少
C.所有分子的运动速率都更小
D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
4.(多选)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是 ( )
A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动
C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速
D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
5.(2021 北京卷)比较45 ℃的热水和100 ℃的水蒸气,下列说法正确的是 ( )
A.热水分子的平均动能比水蒸气的大
B.热水的内能比相同质量的水蒸气的小
C.热水分子的速率都比水蒸气的小
D.热水分子的热运动比水蒸气的剧烈
6. 图1和图2中曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别描述了某物理量随分子之间的距离变化的规律,r 为平衡位置。现有如下物理量:①分子势能,②分子间引力,③分子间斥力,④分子间引力和斥力的合力,则曲线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ对应的物理量分别是 ( )
A.①③② B.②④③
C.④①③ D.①④③
7.下列说法不正确的是( )
A.“用油膜法测分子直径”实验体现了用宏观量的测量代替微观量的间接测量方法
B.若已知铜的摩尔质量为M,铜的密度为ρ,阿伏加德罗常数为 NA,则可求得铜原子的直径为
C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V ,则阿伏加德罗常数可表示为
D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
8.如图所示,内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体,初始时汽缸开口向上放置,活塞处于静止状态,将汽缸缓慢转动90°过程中,缸内气体( )
A.内能增加,外界对气体做正功
B.内能减小,所有分子热运动速率都减小
C.温度降低,速率大的分子数占总分子数比例减少
D.温度升高,速率大的分子数占总分子数比例增加
9.分子力 F 随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r :处释放,仅考虑这两个分子间的作用,下列说法正确的是 ( )
A.从r=r 到r=r 分子间引力、斥力都在减小
B.从r=r 到r=r 分子力的大小先减小后增大
C.从r=r 到r=r 分子势能先减小后增大
D.从r=r 到r=r 分子动能先增大后减小
10.在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后,把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断,高空客舱内的气体压强 (选填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强;从高空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子平均动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
11.两个内壁光滑、完全相同的绝热汽缸A、B,汽缸内用轻质绝热活塞封闭完全相同的理想气体,如图1 所示。现向活塞上表面缓慢倒入细沙,若A 中细沙的质量大于B 中细沙的质量,重新平衡后,汽缸A 内气体的内能 (填“大于”“小于”或“等于”)汽缸 B 内气体的内能。图2为重新平衡后A、B汽缸中气体分子速率分布图像,其中曲线 (填图像中曲线标号)表示汽缸 B 中气体分子的速率分布规律。
12.用油膜法估算分子大小的实验中,首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液,稀释的目的是 。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积,可以 。为得到油酸分子的直径,还需测量的物理量是 。
考点 2 固体、液体和气体
1.(多选)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有 ( )
A.没有固定的熔点
B.天然具有规则的几何形状
C.沿不同方向的导热性能相同
D.分子在空间上周期性排列
2.如图所示,密闭容器内一定质量的理想气体由状态A 变化到状态 B。该过程中 ( )
A.气体分子的数密度增大
B.气体分子的平均动能增大
C.气体分子对单位面积器壁的作用力减小
D.单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小
3.在“探究气体等温变化的规律”的实验中,实验装置如图所示。利用注射器选取一段空气柱为研究对象。下列改变空气柱体积的操作正确的是 ( )
A.把柱塞快速地向下压
B.把柱塞缓慢地向上拉
C.在橡胶套处接另一注射器,快速推动该注射器柱塞
D.在橡胶套处接另一注射器,缓慢推动该注射器柱塞
4.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273 K)
5.由于水的表面张力,荷叶上的小水滴总是球形的。在小水滴表面层中,水分子之间的相互作用总体上表现为 (选填“引力”或“斥力”)。分子势能 Ep和分子间距离r的关系图像如图所示,能总体上反映小水滴表面层中水分子 Ep的是图中 (选填“A”“B”或“C”)的位置。
6.可逆斯特林热机的工作循环如图所示。一定质量的理想气体经ABCDA 完成循环过程,AB 和 CD 均为等温过程,BC 和DA 均为等容过程。已知 300 K,气体在状态A 的压强 体积 气体在状态 C 的压强 10 Pa。求:
(1)气体在状态D 的压强PD;
(2)气体在状态 B 的体积 V 。
7.(2023 辽宁卷)“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置,可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量。“空气充电宝”某个工作过程中,一定质量理想气体的p-T图像如图所示。该过程对应的p-V图像可能是 ( )
8.如图所示,一定量的理想气体从状态A 开始,经历两个过程,先后到达状态B 和 C。有关A、B和 C 三个状态温度TA、TB和 Tc的关系,正确的是 ( )
9.密封于汽缸中的 V↑理想气体,从状态a依次经过 ab、bc和 cd三个热力学过程达到状态d。若该气体的体积V随热力学温度T变化的 V-T图像如图所示,则对应的气体压强p随T变化的p-T图像正确的是( )
10.利用图甲所示实验装置可探究等温条件下气体压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,注射器内封闭一定质量的空气,下端通过塑料管与压强传感器相连。活塞上端固定一托盘,托盘中放入砝码,待气体状态稳定后,记录气体压强p 和体积V(等于注射器示数V 与塑料管容积△V之和)。逐次增加砝码质量,采集多组数据并作出拟合曲线如图乙所示。
回答以下问题:
(1)在实验误差允许范围内,图乙中的拟合曲线为一条过原点的直线,说明在等温情况下,一定质量的气体 。
A. p 与V成正比
B. p与 /v成正比
(2)若气体被压缩到V=10.0 mL,由图乙可读出封闭气体压强为 Pa(保留3位有效数字)。
(3)某组同学进行实验时,一同学在记录数据时漏掉了△V,则在计算pV乘积时,他的计算结果与同组正确记录数据同学的计算结果之差的绝对值会随p的增大而 (填“增大”或“减小”)。
靶向训练9 气体实验定律综合应用
题型1 液柱模型
1.用铝制易拉罐制作温度计,一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀,吸管与罐密封性良好,罐内气体可视为理想气体,已知罐体积为330 cm ,薄吸管底面积为0.5 cm ,罐外吸管总长度为20cm,当温度为27 ℃时,油柱离罐口 10 cm,不考虑大气压强变化,下列说法正确的是 ( )
A.若在吸管上标注等差温度值,则刻度左密右疏
B.该装置所测温度不高于31.5℃
C.该装置所测温度不低于23.5℃
D.其他条件不变,缓慢把吸管拉出来一点,则油柱离罐口距离增大
2.足够长的玻璃管水平放置,用长 19 cm的水银封闭一段长为25 cm的空气柱,大气压强为76 cmHg,环境温度为300 K,将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直,则:
①空气柱是吸热还是放热
②空气柱长度变为多少
③当气体温度变为360 K时,空气柱长度又是多少
3.如图,竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm 的A、B 两段细管组成,A管的内径是B管的2倍,B管在上方。管内空气被一段水银柱隔开,水银柱在两管中的长度均为10 cm。现将玻璃管倒置使A 管在上方,平衡后,A管内的空气柱长度改变 1 cm。求B管在上方时,玻璃管内两部分气体的压强。(气体温度保持不变,以cmHg为压强单位)
4.如图,某实验小组为测量一个葫芦的容积,在葫芦开口处竖直插入一根两端开口、内部横截面积为0.1cm 的均匀透明长塑料管,密封好接口,用氮气排空内部气体,并用一小段水柱封闭氮气。外界温度为300 K时,气柱长度l为10 cm;当外界温度缓慢升高到310 K时,气柱长度变为50cm。已知外界大气压恒为1.0×10 Pa,水柱长度不计。
(1)求温度变化过程中氮气对外界做的功;
(2)求葫芦的容积;
(3)试估算被封闭氮气分子的个数(保留2位有效数字)。已知 1m ol 氮气在 273 K状态下的体积约为22.4 L,阿伏加德罗常数NA取
5.如图,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管A、B、C粗细均匀,A、B两管的上端封闭,C管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为 将水银从C管缓慢注入,直至 B、C两管内水银柱的高度差h=5cm。已知外界大气压为 求A、B两管内水银柱的高度差。
题型2 活塞模型
6.如图,刚性容器内壁光滑,盛有一定量的气体,被隔板分成A、B两部分,隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连(忽略隔板厚度和弹簧体积)。容器横截面积为S,长为2l。开始时系统处于平衡态,A、B部分气体体积均为 Sl,压强均为P ,弹簧处于原长。现将B部分中气体抽出一半,B部分气体体积变为原来的 。整个过程系统温度保持不变,气体视为理想气体。求:
(1)抽气之后A、B部分气体的压强PA、PB。
(2)弹簧的劲度系数k。
7.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 活塞的面积为 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 和300 K。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200 N并保持不变。
(i)求外力增加到200 N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,求当活塞刚好能离开卡销b 时气体的温度。
8.差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的上方与大气连通,B的体积不变。当A 内气体压强减去 B 内气体压强大于△p时差压阀打开,A内气体缓慢进入 B 中;当该差值小于或等于△p时差压阀关闭。当环境温度 时,A内气体体积 B 内气体压强pB 等于大气压强p 。已知活塞的横截面积 10 Pa。重力加速度大小取g=10 m/s 。A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦,差压阀与连接管道内的气体体积不计。当环境温度降低到 时:
(1)求 B 内气体压强PB ;
(2)求A 内气体体积VA ;
(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B 内气体压强回到p 并保持不变,求已倒入铁砂的质量m。
9.如图,一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成,汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用一轻质弹簧连接,汽缸连接处有小卡销,活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m,面积分别为2S、S,弹簧原长为l。初始时系统处于平衡状态,此时弹簧的伸长量为0.1l,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等,两活塞间气体的温度为 T 。已知活塞外大气压强为p ,忽略活塞与缸壁间的摩擦,汽缸无漏气,不计弹簧的体积。(重力加速度为g)
(1)求弹簧的劲度系数;
(2)缓慢加热两活塞间的气体,求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时,活塞间气体的压强和温度。
10.如图所示,竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为 S、2S,由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭,左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时,两汽缸内封闭气柱的高度均为 H,弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙一直至右侧活塞下降 H,左侧活塞上升 H。已知大气压强为p ,重力加速度大小为g,汽缸足够长,汽缸内气体温度始终不变,弹簧始终在弹性限度内。求
(1)最终汽缸内气体的压强。
(2)弹簧的劲度系数和添加的沙子质量。
11.如图,容积均为V 、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为 P 、温度为T 的环境中;两汽缸的底部通过细管连通,A汽缸的顶部通过开口 C 与外界相通;汽缸内的两活塞将缸内气体分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分,其中第Ⅱ、Ⅲ部分的体积分别为 V 和 环境压强保持不变,不计活塞的质量和体积,忽略摩擦。
(i)将环境温度缓慢升高,求B 汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度;
(ii)将环境温度缓慢改变至2T ,然后用气泵从开口 C 向汽缸内缓慢注入气体,求A 汽缸中的活塞到达汽缸底部后,B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。
题型3 变质量问题
12.血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压的数值。充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为 V;每次挤压气囊都能将60 cm 的外界空气充入臂带中,经5次充气后,臂带内气体体积变为5V,压强计示数为 150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于 ( )
A.30 cm
C.50 cm
13.某人驾驶汽车,从北京到哈尔滨,在哈尔滨发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降(假设轮胎内气体的体积不变,且没有漏气,可视为理想气体)。于是在哈尔滨给该轮胎充入压强与大气压强相同的空气,使其内部气体的压强恢复到出发时的压强(假设充气过程中,轮胎内气体的温度与环境相同,且保持不变)。已知该轮胎内气体的体积 从北京出发时,该轮胎内气体的温度 压强 哈尔滨的环境温度 ,大气压强p 取 求:
(1)在哈尔滨时,充气前该轮胎气体压强的大小。
(2)充进该轮胎的空气体积。
14.一高压舱内气体的压强为1.2个大气压,温 度 为 17 ℃,密 度 为1.46 kg/m 。
(i)升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变,求气体温度升至27 ℃时舱内气体的密度;
(ii)保持温度27 ℃不变,再释放出舱内部分气体使舱内压强降至 1.0个大气压,求此时舱内气体的密度。
15.图甲为战国时期青铜汲酒器,根据其原理制作了由中空圆柱形长柄和储液罐组成的汲液器,如图乙所示。长柄顶部封闭,横截面积 长度 H=100.0 cm,侧壁有一小孔A。储液罐的横截面积 高度h=20.0cm,罐底有一小孔B。汲液时,将汲液器竖直浸入液体,液体从孔B进入,空气由孔A排出;当内外液面相平时,长柄浸入液面部分的长度为x;堵住孔A,缓慢地将汲液器竖直提出液面,储液罐内刚好 储满 液 体。已知 液 体 密 度 ρ = 重力加速度大小 大气压 整个过程温度保持不变,空气可视为理想气体,忽略器壁厚度。
(1)求x;
(2)松开孔A,从外界进入压强为p 、体积为V的空气,使满储液罐中液体缓缓流出,堵住孔A,稳定后罐中恰好剩余一半的液体,求V。
16.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,K 打开,K 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,K 闭合,K 打开,抽气活塞向下运动,抽气气室中的全部气体从 K 排出,完成一次抽气过程。已知助力气室容积为V ,初始压强等于外部大气压强P ,助力活塞横截面积为S,抽气气室的容积为V 。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p ;
(2)第n次抽气后,求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小△F。
考点 3 热力学定律
1.某救生手环主要由高压气囊组成。气囊内视为理想气体。密闭气囊与人一起上浮的过程中,若气囊内气体温度不变,体积增大,则 ( )
A.外界对气囊内气体做正功
B.气囊内气体压强增大
C.气囊内气体内能增大
D.气囊内气体从外界吸热
2.(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
3.如图所示,密封的矿泉水瓶中,距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小瓶置于矿泉水瓶中,小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶,小瓶下沉到底部;松开后,小瓶缓慢上浮。上浮过程中,小瓶内气体
( )
A.内能减少
B.对外界做正功
C.增加的内能大于吸收的热量
D.增加的内能等于吸收的热量
4.(多选)利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图,一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中,然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进,分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位,而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时,中心部位气流与分离挡板碰撞后反向,从A 端流出,边缘部位气流从 B 端流出。下列说法正确的是 ( )
A. A端为冷端,B端为热端
B.A 端流出的气体分子热运动平均速率一定小于 B 端流出的
C.A 端流出的气体内能一定大于 B端流出的
D.该装置气体进出的过程满足能量守恒定律,但违背了热力学第二定律
E.该装置气体进出的过程既满足能量守恒定律,也满足热力学第二定律
5.下列关于能量转换过程的叙述,违背热力学第一定律的有 ,不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有 。(填正确答案标号)
A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热
B.冷水倒入保温杯后,冷水和杯子的温度都变得更低
C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功,而不产生其他影响
D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
6.(多选)如图,水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分,左侧封闭一定质量的理想气体,右侧为真空,活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间,后因活塞密封不严发生缓慢移动,活塞重新静止后( )
A.弹簧恢复至自然长度
B.活塞两侧气体质量相等
C.与初始时相比,汽缸内气体的内能增加
D.与初始时相比,活塞左侧单位体积内气体分子数减少
7.(多选)一定质量的理想气体从状态a 开始经 ab、 bc、 ca 三个过程回到原状态,已知 ab 垂直于 T 轴, bc 延长线过 0 点,下列说法正确的是 ( )
A. bc 过程外界对气体做功
B. ca过程气体压强不变
C. ab过程气体放出热量
D. ca过程气体内能减小
8.(多选)一定量的A, b处于p-T 图上从 a 到 b的线段所示。在此过程中( )
A.气体一直对外做功
B.气体的内能一直增加
C.气体一直从外界吸热
D.气体吸收的热量等于其对外做的功
E.气体吸收的热量等于其内能的增加量
9.(多选)对于一定量的理想气体,经过下列过程,其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是 ( )
A.等温增压后再等温膨胀
B.等压膨胀后再等温压缩
C.等容减压后再等压膨胀
D.等容增压后再等压压缩
E.等容增压后再等温膨胀
10.一定质量理想气体经历如图所示的循环过程,a→b 过程是等压过程, b→c过程中气体与外界无热量交换,c→a 过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A. a→b 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B. b→c过程,气体对外做功,内能增加
C. a→b→c 过程,气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D. a→b 过程,气体从外界吸收的热量等于 c→a 过程放出的热量
11.(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
12.(多选)一定质量的理想气体,初始温度为300 K,压强为 经等容过程,该气体吸收400 J的热量后温度上升100 K;若经等压过程,需要吸收600J的热才能使气体温度上升100 K。下列说法正确的是 ( )
A.初始状态下,气体的体积为6 L
B.等压过程中,气体对外做功400 J
<等压过程中,气体体积增加了原体积的
D.两个过程中,气体的内能增加量都为400 J
13.(2023 福建卷)一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A 的循环过程后回到状态A,其p-V图如图所示。完成一次循环,气体内能 (填“增加”“减少”或“不变”),气体对外界 (填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体 (填“吸热”“放热”或“不吸热也不放热”)。
14.如图所示,在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为 m的活塞密封一部分理想气体,活塞横截面积为 S,能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为 T ,气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后,活塞缓慢上升 h再次平衡。已知容器内气体内能变化量△U与温度变化量△T的关系式为△U=C△T,C 为已知常数,大气压强恒为p ,重力加速度大小为g,所有温度为热力学温度。求
(1)再次平衡时容器内气体的温度。
(2)此过程中容器内气体吸收的热量。
15.在驻波声场的作用下,水中小气泡周围液体的压强会发生周期性变化,使小气泡周期性膨胀和收缩,气泡内的气体可视为质量不变的理想气体,其膨胀和收缩过程可简化为如图所示的p-V图像,气泡内气体先从压强为 P 、体积为 V 、温度为 T 的状态A 等温膨胀到体积为5V 、压强为PB的状态B,然后从状态B绝热收缩到体积为 V 、压强为1.9p 、温度为 Tc 的状态 C,B 到 C 的过程外界对气体做功为W。已知P 、V 、T 和W。求:
(1)pB的表达式;
(2) Tc的表达式;
(3)B到C 的过程,气泡内气体的内能变化了多少
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