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（解析版））

3.0 envi 2025-02-14 13 4 1.38MB 24 页 3知币

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..............................................................................................................................10

题型六、气缸模型..............................................................................................................................17

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

【答案】B

【解析】A．随着水向外喷出，气体的体积增大，由于温度不变，根据恒量

可知气体压强减小，A错误；BC．由于气体体积膨胀，对外界做功，根据热力学第一定律

气体温度不变，内能不变，一定从外界吸收热量，B正确，C错误；

D．温度是分子平均动能的标志，由于温度不变，分子的平均动能不变，D错误。故选 B。

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

【答案】 (1). B (2). C

【解析】燃烧汽油产生的内能一方面向机械能转化，同时热传递向空气转移。既不违背热力学第一定律，

也不违背热力学第二定律；

B．冷水倒入保温杯后，没有对外做功，同时也没有热传递，内能不可能减少，故违背热力学第一定律；

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，必然产生其他影响故违背热力学第二定律；

D．制冷机消耗电能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，发生了内能的转移，同时

对外界产生了影响。既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律。

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。

【答案】（1）

；

（2）

【解析】（1）设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1，放入水下后筒内气体

的压强为 p1，由玻意耳定律和题给条件有

p1V1= p0V0 ①

V0=hS ②

V1=（h–l）S ③

p1= p0+ ρg（H–l） ④

联立以上各式并考虑到H h，h >l，解得

⑤

（2）设水全部排出后筒内气体的压强为 p2；此时筒内气体的体积为 V0，这些气体在其压强为 p0时的体积

为V3，由玻意耳定律有

p2V0= p0V3 ⑥

其中

p2= p0+ ρgH ⑦

设需压入筒内的气体体积为 V，依题意

V = V3–V0 ⑧

联立②⑥⑦⑧式得

⑨

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。

【答案】

【解析】根据图像可知状态 A和状态 C温度相同，内能相同；故从 A经B到C过程中气体吸收的

热量等于气体对外所做的功。根据图像可知状态 A到状态 B为等压过程，气体对外做功为

状态 B到状态 C为等容变化，气体不做功；故 A经B到C过程中气体吸收的热量为

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

3 知币 4人已下载

立即下载

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（解析版））.doc

共24页,预览5页

还剩页未读，继续阅读

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（解析版））

相关推荐

开通VIP享超值会员特权

作者详情

相关内容

推荐作者

热门标签

举报选择: