2024教科版高中物理选择性必修第三册同步练习--专题强化练4　热力学第一定律与气体实验定律的综合

中小学教育资源及组卷应用平台 2024教科版高中物理选择性必修第三册同步 专题强化练4　热力学第一定律与气体实验定律的综合 题组一　热力学第一定律与图像的结合 　　　　　 　　　　 　　　　 1.(2023四川绵阳期末)一定质量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其p-T图像如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是 (　　) A.气体在a、c两状态的体积不相等 B.气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能 C.在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功 D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 2.(2023山东济南模拟)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再到状态C,最后回到状态A。其状态变化过程的p-T图像如图所示,已知该气体在状态A时的体积为2×10-3 m3,下列说法正确的是 (　　) A.气体在状态A时的密度大于在状态C时的密度 B.气体从状态A到状态B的过程中从外界吸收热量 C.气体在状态B时的体积为6×10-3 m3 D.气体从状态B到状态C再到状态A的过程中向外放出400 J热量 3.(2023山东聊城统考)一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B、C、D再回到状态A,其热力学温度T和体积V的关系图像如图所示,BA和CD的延长线均过O点,气体在状态A时的压强为p0,下列说法正确的是 (　　) A.A→B过程中气体向外界放热 B.B→C过程中气体从外界吸收的热量小于p0V0 C.C→D过程中气体分子在单位时间内对单位面积容器壁的碰撞次数减少 D.D→A过程中气体的温度升高了 4.(2023山东滨州三校联考)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,最后回到状态A,其状态变化过程的p-V图像如图。已知该气体在状态A时的温度为27 ℃。 (1)该气体在状态B、C时的温度分别为多少 (2)该气体整个过程是吸热还是放热 传递的热量是多少 题组二　热力学第一定律与气体实验定律的综合 5.(2023陕西西安期中)如图所示,一根一端封闭、粗细均匀的导热玻璃细管AB开口向上竖直放置(横截面积为S),管内用高h的水银柱封闭了一段空气柱。水银柱液面距管口l0,此时该地的大气压强为p0,环境温度为T1。然后再把该容器竖直浸入温度为T2的热水中,水银柱缓慢上升,最终恰好与容器口相平,容器中封闭的气体可视为理想气体,重力加速度为g。求: (1)初始时,被封闭气体的长度lx; (2)若水银密度为ρ,密闭气体的温度由T1升高到T2的过程中吸收的热量为Q,则密闭气体增加的内能。 6.(2023河北衡水期末)如图所示,两个横截面积相同、导热性能良好的汽缸竖直放置在水平面上,左侧汽缸略高于右侧汽缸,右侧汽缸顶端封闭,左侧汽缸顶部开口,与大气连通,两个汽缸通过底部的细管连通,细管上装有阀门K,阀门关闭时,在左侧汽缸中用质量为m、横截面积为S的活塞封闭体积为V的气柱A,右侧汽缸内封闭有体积为2V的气柱B,打开阀门K,右侧汽缸中气体缓慢流入左侧汽缸中,当左侧汽缸中气体体积为2V时,两汽缸中气体压强相等。不计活塞厚度,活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气,大气压强为,重力加速度为g,环境温度始终不变,封闭气体可视为理想气体,不计细管的容积。 (1)求未打开阀门时右侧汽缸中气体的压强以及全过程气体吸收的热量。 (2)若先锁定活塞,打开阀门,待稳定后再解除活塞的锁定,求解除锁定瞬间活塞的加速度大小。 7.(2023辽宁大连期中)如图所示,圆柱形绝热汽缸固定在倾角为θ的斜面上,汽缸深度为H,汽缸口有固定卡槽。汽缸内用质量为m、横截面积为S的绝热活塞封闭了一定质量的理想气体,此时活塞到汽缸底部的距离为,汽缸内气体温度为T0。现缓慢对气体加热,一直到气体温度升高到4T0,加热过程中电热丝产生热量Q。若电热丝产生的热量全部被气体吸收,大气压强恒为p0,不计活塞及固定卡槽的厚度,活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。重力加速度为g,求: (1)气体 ... ...