十年（2011-2020）高考真题物理分项详解18 选修3-3热力学综合2(原卷版）

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十年高考分类汇编专题 18 选修 3-3 热学综合 2

（2011-2020）

题型四、理想气体状态方程与热力学第一定律................................................................................1

题型五、液柱模型................................................................................................................................7

题型六、气缸模型..............................................................................................................................12

题型四、理想气体状态方程与热力学第一定律

1.（2020 天津）水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气

体，达到一定压强后，关闭充气口。扣动扳机将阀门 M打开，水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中，

罐内气体温度始终保持不变，则气体（）

A. 压强变大 B. 对外界做功

C. 对外界放热 D. 分子平均动能变大

2.（2020 全国 2）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

3.（2020 全国 2）潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。

潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化

为截面积为 S、高度为 h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为 H的水

下，如图所示。已知水的密度为 ρ，重力加速度大小为 g，大气压强为 p0，H h，忽略温度的变化和水密

度随深度的变化。

（1）求进入圆筒内水的高度 l；

（2）保持 H不变，压入空气使筒内

的

水全部排出，求压入的空气在其压强为 p0时的体积。

4.（2020 江苏）一定质量的理想气体从状态 A经状态 B变化到状态 C，其图象如图所示，求该过

程中气体吸收的热量 Q。

5.（2019 全国 2）如p-V 图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温

度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积

的次数，则 N1______N2，T1______T3，T3，N2______N3。（填“大于”“小于”或“等于”）

6.（2019 全国 1）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压

入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其

性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为 013 m3，炉腔抽真空后，在室温下用

压缩机将 10 瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为 3.2×10-2 m3，使用前瓶中气体压强为 1.5×107

Pa，使用后瓶中剩余气体压强为 2.0×106 Pa；室温温度为 27 ℃。氩气可视为理想气体。

（1）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；

（2）将压入氩气后的炉腔加热到 1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。

7.（2018 全国 3）如图，一定量的理想气体从状态 a变化到状态 b，其过程如 p-V 图中从 a到b的直线所示。

在此过程中______。

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