高考物理习题 气体 热力学定律2

高考物理习题精选气体热力学定律2

1.下列说法正确的是。(填正确答案标号)

A.温度低的物体内能一定小

B.从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械功而不引起任何变化是不可能的

C.液体与大气相接触，表层分子所受其他分子的作用表现为相互吸引

D.燧值越大，表明系统内分子运动越无序

E.分子运动的平均动能可能为零，瞬时速度不可能为零

2.下列说法正确的是o(填正确答案标号)

A.液晶具有流动性，光学性质各向异性

B.气体扩散现象表明气体分子间存在斥力

C.热量总是自发地从分子平均动能大的物体传递到分子平均动能小的物体

D.机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功转化为机械能

E.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力

3.如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成〃、力两部分。已知。内有一

定量的稀薄气体，〃内为真空。抽开隔板K后，。内气体进入。，最终达

到平衡状态。在此过程中。(填正确答案标号)

A.气体对外界做功，内能减少

B.气体不做功，内能不变

C.气体压强变小，温度不变

D.气体压强变大，温度不变

E.单位时间内撞击容器壁的分子数减少

4.某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变

化，实验后计算机屏幕显示如右的小图象。已知在状态时气体

的体积%=3L,求：

(1)气体在状态4的压强;

(2)气体在状态C的体积。

5.一定质量的理想气体体积V与热力学温度7的关系图象如图所示，

气体在状态A时的压强必=伏)，温度TA=/)，线段AB与V轴平行，

8c的延长线过原点。求：

⑴气体在状态8时的压强

(2)气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做的功为10J,该过

程中气体吸收的热量为多少；

(3)气体在状态C时的压强pc和温度TCo

6.如图所示是农业上常用的农药喷雾器，贮液筒与打气筒用细连

接管相连，已知贮液简容积为8L(不计贮液筒两端连接管体积)，

打气筒活塞每循环工作一次，能向贮液筒内压入1atm的空气200

mL,现打开喷雾头开关K,装入6L的药液后再关闭，设周围大

气压恒为1atm,打气过程中贮液筒内气体温度与外界温度相同且

保持不变。求：

(I)要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3atm,打气筒活塞需要循环工作的次数;

(2)打开喷雾头开关K直至贮液筒内、外气压相同时，贮液筒向外喷出药液的体积。

7.如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A封闭

体积相等的两部分气体。开始时管道内气体温度都为7^=500K,下部分气体的压强

po=1.25XlO5Pa,活塞质量加=0.25kg,管道的内径横截面积S=1cnA现保持管

道下部分气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至7,最终管道内上部分气体体积变,4

3

为原来的彳，若不计活塞与管道壁间的摩擦，g取10m/巴求此时上部分气体的温度

8.如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水

银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm,外界大气压强不变。

若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长

为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：

(1)大气压强加的值；

(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度。

loan

9.如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸

内，汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气柱高度为

尿，若在活塞上放上一个质量为〃？的祛码，再次平衡后气柱高度变为鼠

去掉球码，将汽缸倒转过来，再次平衡后气柱高度变为万。已知气体温度

保持不变，汽缸横截面积为S,重力加速度为g,试求大气压强po以及活

塞的质量

参考答案

I.BCD2.ACE3.BCE

4.解析(1)从题图中可知气体由4到8是等容变化，初态p8=1.0atm,TH=(273+91)K=364K,末态

勿=273K,由俳=发得PA___1

273-364所以〃A=0.75atm

(2)气体由6到C是等温变化，/?B=1.0atm,Vfl=3L,pc=l-5atm,由PWB=PCVC得:

Vc=2Lo

答案(1)0.75atm(2)2L

5.解析(l)A-8：等温变化加匕)=〃8义2%,解得p8=/p()

(2gi：AU=0,AU=Q+W,Q=-W=IOJ

(3)4-C：等压变化，pc=〃8=/o，卷=非rc=2T°

答案(IQo(2)10J(3)^/?o2^0

6.解析(1)贮液筒内药液上方的气体体积为％=8L—6L=2L,设1alm下，打入贮液筒气体后，总体

积％,贝hV|=V+Vo

设Iatm下，气体的压强：po=Iatm

打入贮液简气体后体积：V2=Vo

打入贮液筒气体后的压强：p2=3atm

由理想气体方程得：pi%=p2V2

解得：V=4L

打气次数：〃=02L=2°

(2)打开喷雾头开关K直至贮液筒内外气压相同时，“3=1atm

由理想气体方程得：〃山|=〃3匕

解得：V3=VI=6L

,

故喷出药液的体积V=V3-VO=4L

答案(1)20次(2)4L

7.解析设初状态时两部分气体体积均为Vo,

对下部分气体，等温变化时，pWo=〃匕

V=^v(h解得“MlXimPa。

对上部分气体，初态〃尸〃。一个=IX1()5pa。

末态〃2=〃一警=0.75X105Pa,

3

〃2个)

根据理想气体状态方程，有竿v

/o1

解得7=281.25Ko

答案281.25K

8.解析(1)由题意知，封闭气体发生等温变化，初态：pi=/z)+21cmHg,Vi=10S\末态：〃2=加一15

cmHg,V2=(31-15)5=165,

由玻意耳定律，得0vLp2V2,解得po—75cmHg。

(2)p3=(75+15)cmHg=90cmHg,V3=LS,

由度意耳定律得P』I=P3V3,

解得1=10.67cm。

答案(1)75cmHg(2)10.67cm

9.解析气体的初始状态和加上跌码后的状态，由玻意耳定律可得

气体的初始状态和倒转汽缸之后的状态，