专题六第15练热学

第15练热学[保分基础练]1．(2023·江苏南京市第二十九中学学情检测)如图所示为斯特林发动机玩具，汽缸在酒精灯加热情况下，汽缸内的活塞往复运动，通过传动轴带动飞轮持续转动，则()A．活塞压缩气体时，气体的压强与体积成反比B．气体膨胀时，气体的体积与热力学温度成正比C．发动机工作时，气体吸收的热量大于对外做功D．气体能从单一热源吸热并全部用来对外做功而不引起其他变化2.分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一个分子固定于原点O，另一个分子从距O点很远处向O点运动，以下说法正确的是()A．在两分子间距减小到r1的过程中，分子间作用力先减小后增大B．在两分子间距减小到r1的过程中，分子势能先减小后增大C．在两分子间距减小到r1时，分子势能等于零D．在两分子间距由r2减小到r1过程中，分子力与分子势能都在减小3．(2023·辽宁卷·5)“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()4.(2023·江苏淮安市二模)如图所示，绝热容器被绝热隔板K1和卡销锁住的绝热光滑活塞K2隔成a、b、c三部分，a部分为真空，b部分为一定质量的稀薄理想气体，且压强pb<p0(p0是大气压强)，c与大气连通，则下列说法中正确的是()A．只打开隔板K1，b中气体对外做功，内能减少B．只打开隔板K1，b中气体压强减小，温度不变C．只打开活塞K2的卡销，外界对b中气体做功，b中气体内能不变D．打开隔板K1和活塞K2的卡销，待活塞K2稳定后，b部分气体的内能减少5.(2023·江苏盐城市、南京市期末)如图所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的p－T图像，图中AB与横轴平行，B点、C点与坐标原点在一条直线上，AC与竖直轴平行，则()A．单位体积的分子数，状态A小于状态BB．由状态A变化到状态B的过程需要释放热量C．分子运动速率大的分子数，状态B小于状态CD．单位时间内撞击单位面积器壁的分子数，状态A大于状态C6.(2023·新课标卷·21改编)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中的气体内能减小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7.(2023·江苏盐城市三模)如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V－T图像。已知气体在状态A时的压强为pA，相关物理量如图中所示，气体由状态A变为状态B的过程中，吸收的热量为Q。求：(1)气体在状态C时的压强pC；(2)气体状态从A变到B的过程中内能的变化量ΔU。[争分提能练]8.(2023·江苏徐州市三模)一定质量的理想气体，由状态a经a→b、b→c和c→a回到状态a，其循环过程的p－eq\f(1,V)图像如图所示，Ta、Tb、Tc分别表示气体在状态a、b、c的温度，则()A．Ta＝Tb>TcB．气体在b→c过程中吸收热量C．该循环过程中气体对外做负功D．该循环过程中气体放出热量9.(2023·江苏淮安市模拟)如图所示，粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，右管口封闭，管内A、B两段水银柱将管内封闭有长均为10cm的a、b两段气体，水银柱A长为5cm，水银柱B在右管中的液面比在左管中的液面高5cm，大气压强为75cmHg，环境温度为320K，现将环境温度降低，使气柱b长度变为9cm，求：(1)降低后的环境温度；(2)水银柱A下降的高度。10．图(a)为某种机械的新型减振器—氮气减振器，其结构如图(b)，减振器中的活塞质量为2kg，汽缸内活塞的横截面积为S＝50cm2。为了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，给汽缸内充入氮气，当气压达到p＝6×105Pa时，活塞下端被两边的卡环卡住，氮气气柱长度为L＝20cm，且轻质弹簧恰好处于原长。不计活塞厚度和一切摩擦，汽缸导热性良好，汽缸内密闭的氮气视为理想气体，大气压强p0＝1×105Pa，重力加速度g＝10m/s2，环境温度不变。(1)现用外力竖直向下压活塞，使活塞缓慢向下运动，当汽缸内氮气的压强大小为p′＝1×106Pa时，活塞停止运动，求此过程中活塞下降的距离h；(2)若在(1)的过程中，外力对活塞做的功为W＝87.2J，过程结束时弹簧的弹性势能为Ep＝6.4J，求此过程中氮气向外界放出的总热量Q。11．2021年11月7日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱成功出舱执行任务，出舱时他们身着我国新一代“飞天”舱外航天服。舱外航天服内密封了一定质量的理想气体，用来提供适合人体生存的气压。航天服密闭气体的体积约为V1＝4L，压强p1＝1.0×105Pa，温度t1＝27℃，航天员身着航天服，出舱前先从核心舱进入节点舱，然后封闭所有内部舱门，对节点舱泄压，直到节点舱压强和外面压强相等时才能打开舱门。(1)节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀到V2＝6L，温度变为t2＝－3℃，求此时航天服内气体压强p2；(2)为便于舱外活动，当密闭航天服内气体温度变为t2＝－3℃时，航天员把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到p3＝5.0×104Pa。假设释放气体过程中温度不变，体积变为V3＝4L，求航天服需要放出的气体与原来气体的质量之比。[尖子生选练]12．(2023·湖南卷·13)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