2025人教版高中物理选择性必修第三册强化练习题（有解析）--专题强化练8　气体实验定律和热力学第一定律的综合应用

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理选择性必修第三册 专题强化练8　气体实验定律和热力学第一定律的综合应用 一、选择题 1.(经典题)(多选题)(2024黑龙江一模)一定质量理想气体的状态变化如图所示,该图由4段圆弧组成,表示该气体从状态a依次经状态b、c、d,最终回到状态a的变化过程,图中两虚线分别与坐标轴平行,下列说法正确的是 (　　) A.从状态a到状态c是等压膨胀 B.从状态b到状态c是等温变化 C.从状态c到状态a,外界对气体做功,内能减小 D.从状态a经b、c、d回到状态a,气体吸收热量 2.(多选题)(2023山东潍坊三模)如图所示,一定质量的某种理想气体在状态a时的压强为p0,从状态a到状态c,该气体从外界吸收的热量为Q,在V-T图像中图线ac反向延长线通过坐标原点O,从状态c到状态b温度不变,则(　　) A.气体在状态c的体积为1.5V0 B.气体在状态b的压强为p0 C.从状态a到状态c,气体对外界做功为2p0V0 D.从状态a经状态c到状态b,气体内能的增加量为Q-p0V0 3.(2024江苏扬州期末)一定质量的理想气体从状态a经状态b到达状态c,再从状态c回到状态a,其p-T图像如图,已知abc是半圆弧且b是半圆弧的最低点,直线ac平行于T轴。下列说法错误的是(　　) A.在过程ab中气体一定吸热 B.在过程bc中气体可能吸热 C.在过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放出的热量 D.在a、b、c三个状态中,状态c气体内能最大 4.(经典题)(2024辽宁葫芦岛一模)某科研小组设计一款超重报警装置,其结构原理图如图所示,主体是导热性能良好的薄壁密闭容器,厚度和质量不计的活塞通过轻杆连接轻质平台。平台上未放重物时,内部封闭理想气体气柱长度L=0.2 m;当活塞进入预警区域时,系统会发出超重预警。活塞的横截面积S=0.01 m2,底部的预警区域深度h=0.1 m,平台上轻放质量为m的重物稳定时,活塞刚好触动报警装置。已知环境温度不变,大气压强p0=1.0×105 Pa,取重力加速度g=10 m/s2,不计摩擦阻力,下列说法正确的是 (　　) A.重物的质量m=200 kg B.重物的质量m=1 000 kg C.放上重物至活塞最终稳定的过程中,密闭气体对外界放出的热量为100 J D.放上重物至活塞最终稳定的过程中,密闭气体对外界放出的热量为200 J 二、非选择题 5.(2024山东德州开学考试)如图所示为气压体积测量仪的原理图,上端开口的气压筒A和上端封闭的测量筒B均为高h=20 cm、横截面积S=10 cm2的导热汽缸,两汽缸连接处的细管体积不计。现把待测矿石置于测量筒B中,将质量m=2 kg的活塞从气压筒A上方开口处放下,在两汽缸内封闭一定质量的理想气体(不计活塞厚度和摩擦力),缓慢降低封闭气体的温度至-3 ℃,活塞稳定后,活塞距气压筒A顶端0.4h。已知环境温度为27 ℃,外界大气压强为p0=1.0×105 Pa,取重力加速度g=10 m/s2,热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t+273 K。 (1)求矿石的体积; (2)再把温度从-3 ℃缓慢升高,将活塞推到气压筒A的顶端,求此时封闭气体的温度;若该过程封闭气体内能增加了20 J,求封闭气体从外界吸收的热量。 6.(2024江苏宿迁期末)如图甲所示为弹性健身球,球内气体的体积为120 L,压强为1.5×105 Pa。球内气体可视为理想气体且温度不变。 　 (1)某同学趴到球上,达到稳定时,球内气体压强变为1.8×105 Pa。 ①求此时球内气体体积; ②该过程中,气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线,如图乙所示,估算该过程气体向外界放出的热量。 (2)若健身球放置一段时间后,由于漏气,球内压强变为1.4×105 Pa,求漏出气体与原来气体的质量之比(球的容积可视为不变)。 7.(2024江苏南京月考)如图所示,在倾角为θ=30°的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热汽缸B,活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体,活塞能在汽缸内无摩擦滑动,汽缸厚度不计。用劲度系数为k=300 N/m的轻弹簧拉住活塞,弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上,轻 ... ...