当前位置:首页>文档>第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)

第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)

  • 2026-02-16 12:39:24 2026-02-16 05:27:34

文档预览

第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)
第三章热力学定律章末检测试卷(三)(word版含解析)_E015高中全科试卷_物理试题_选修3_1.单元测试_章末测试(第二套)

文档信息

文档格式
docx
文档大小
0.184 MB
文档页数
13 页
上传时间
2026-02-16 05:27:34

文档内容

第三章 热力学定律 章末检测试卷(三) (时间:75分钟 满分:100分) 一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分.每题只有一个选项最符合题意. 1.(2021·苏州大学附属中学高二期中)在一个密闭隔热的房间里,有一电冰箱正在工作,如果打开电冰箱 的门,过一段时间后房间的温度会( ) A.降低 B.不变 C.升高 D.无法判断 2.(2021·江苏淮安高二月考)关于热力学定律,下列说法正确的是( ) A.一定质量的气体吸收热量,其内能一定增大 B.一定质量的气体吸收热量,其内能不一定增大 C.不可能使热量由低温物体传递到高温物体 D.第二类永动机不仅违反了热力学第二定律,也违反了能量守恒定律 3.(2021·江苏淮安高二期中)一定质量的气体在某一过程中,外界对气体做功 7.0×104 J,气体内能减小 1.3×105 J,则此过程( ) A.气体从外界吸收热量 2.0×105 J B.气体向外界释放热量 2.0×105 J C.气体从外界吸收热量 6.0×104 J D.气体向外界释放热量 6.0×104 J 4.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且 可视为理想气体,那么( ) A.外界对胎内气体做功,气体内能减小 B.外界对胎内气体做功,气体内能增大 C.胎内气体对外界做功,内能减小 D.胎内气体对外界做功,内能增大 5.在寒冷的冬天里泡一泡温泉,不仅可以消除疲劳,还可扩张血管,促进血液循环,加速人体新陈代谢. 假设水温恒定,则温泉中正在缓慢上升的气泡(气泡内气体可看作理想气体)( ) A.压强增大,体积减小,吸收热量 B.压强增大,体积减小,放出热量 C.压强减小,体积增大,吸收热量 D.压强减小,体积增大,放出热量 6.(2020·济宁市月考)二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时, 也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一 定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积 减小为原来的一半,温度逐渐降低.此过程中( ) A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大 C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大 D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量 7.(2020·江苏苏州高二期中)为抗击新冠,防止病毒蔓延,每天都要用喷雾剂(装一定配比的84消毒液)对 教室进行全面喷洒.如图1是某喷水壶示意图.未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气; 多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充 气和喷水过程温度保持不变,则( ) 图1 A.充气过程中,储气室内气体内能不变 B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大 C.喷水过程中,储气室内气体吸热 D.喷水过程中,储气室内气体压强不变 8.(2020·江苏盐城高三模拟)如图2所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端 装有用形状记忆合金制成的叶片.轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动.离 开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能转动较长时间,下列说法正确的是( ) 图2 A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量 B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高 D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 9.(2021·江苏省镇江第一中学高二月考)如图3所示,水平放置的密闭绝热汽缸,被绝热隔板K分隔成体 积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体 a和b. 现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡,此时a、b的体积分别为V、V ,温度 a b 分别为T、T,则下列正确的是( ) a b 图3 A.V=V,T=T B.V>V,T=T a b a b a b a b C.V>V,T>T D.V=V,T>T a b a b a b a b 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂10.(2021·江苏淮安高二月考)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力 学温度T的关系如图4所示,O、A、D三点在同一直线上,则下列说法正确的是( ) 图4 A.由状态A变到状态B过程中,气体放出热量 B.由状态B变到状态C过程中,气体从外界吸收热量,内能增加 C.状态C气体的压强小于状态D气体的压强 D.状态D时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比状态A少 二、非选择题:共5题,共60分.其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位. 11.(10分)(2020·扬州中学月考)把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图 5所示的装 置.在玻璃管内引入一小段油柱,将一定质量的空气密封在容器内,被封空气的压强跟大气压强相等. 如果不计大气压强的变化,利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系. 图5 (1)关于瓶内气体,下列说法中正确的有________. A.温度升高时,瓶内气体体积增大,压强不变 B.温度升高时,瓶内气体分子的动能都增大 C.温度升高,瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多 D.温度不太低,压强不太大时,可视为理想气体 (2)改变烧瓶内气体的温度,测出几组体积V与对应温度T的值,作出V-T图像如图6所示.已知大气压 强p =1×105 Pa,则由状态a到状态b的过程中,气体对外做的功为________J.若此过程中气体吸收热 0 量60 J,则气体的内能增加了________J. 图6 (3)已知1 mol任何气体在压强p =1×105 Pa,温度t =0 ˚C时,体积约为V =22.4 L.瓶内空气的平均摩 0 0 0 尔质量M=29 g/mol,体积V=2.24 L,温度为T=25 ˚C.可估算出瓶内空气的质量为________. 1 1 12.(10分)(2021·江苏南通高二期末)一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C.其V—T图像如 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂图7所示,O、A、B三点在同一直线上.求: 图7 (1)若气体分子总数为N,求气体在状态B时分子间的平均距离d; (2)若气体在状态A的压强为p,气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,内能的增加量为ΔU,求 气体在该过程中吸收的热量Q. 13.(10分)(2020·江苏南京高二期末)如图8所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态 B变化到状态C,O、A、C三点在同一直线上.已知状态B的温度为320 K,1 atm=1.0×105 Pa. 图8 (1)气体在状态C的温度; (2)由状态A变化到状态B的过程中,气体内能增加了7.5×104 J,则气体在此过程中是吸热还是放热,吸 收或放出的热量是多少. 14.(14分)(2021·江苏盐城高二期末)如图9所示,内壁光滑的绝热圆柱形汽缸直立在水平地面上,容积为 2V ,一厚度可忽略的绝热轻活塞密封一定质量的某理想气体,在缸口处有固定卡环,使活塞不会从汽缸 0 中顶出.现活塞位于汽缸中央,此时该气体温度为T、密度为ρ,已知该气体的摩尔质量为M,阿伏加德 0 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂罗常数为N ,大气压强为p,汽缸密封良好. A 0 图9 (1)求汽缸内气体分子的总个数N; (2)现利用电阻丝对气体缓慢加热,使活塞缓慢上升,求气体温度升高到3T 时的压强p; 0 (3)该气体温度升高到3T 过程中,吸收的热量为Q,求此过程中气体内能的变化量ΔU. 0 15.(16分)(2020·江苏扬州高二期末)如图10甲所示,竖直放置的汽缸高H=18 cm,距缸底h=11 cm的 光滑内壁上安装有小支架,质量m=1 kg、横截面积S=1×10-3 m2的活塞静置于支架上.缸内封闭了一 定质量的理想气体,气体的温度t =27 ℃,压强等于大气压强p =1.0×105 Pa.活塞与内壁接触紧密.现 0 0 对密闭气体缓慢加热,使气体温度最终升高至T= 450 K,此过程气体内能增加了13.6 J,热力学温度与摄氏温度之间的关系取T=t+273 (K),重力加速度 g取10 m/s2.求: 图10 (1)在缓慢加热过程中,活塞刚要离开小支架时的气体温度T; (2)在如图乙所示的p—V图上,画出整个过程中汽缸内气体的状态变化; (3)整个过程气体吸收的热量Q. 答案与解析 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂章末检测试卷(三) (时间:75分钟 满分:100分) 一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分.每题只有一个选项最符合题意. 1.(2021·苏州大学附属中学高二期中)在一个密闭隔热的房间里,有一电冰箱正在工作,如果打开电冰箱 的门,过一段时间后房间的温度会( ) A.降低 B.不变 C.升高 D.无法判断 答案 C 解析 冰箱只是把冰箱内的热量移到外面,但在密闭绝热的房间中,冰箱门打开,整个房间内的热量应 该是不变的,由于整个过程中只有电在做功,产生焦耳热,电能转化为内能,根据能量守恒可知室内温 度升高了.故选C. 2.(2021·江苏淮安高二月考)关于热力学定律,下列说法正确的是( ) A.一定质量的气体吸收热量,其内能一定增大 B.一定质量的气体吸收热量,其内能不一定增大 C.不可能使热量由低温物体传递到高温物体 D.第二类永动机不仅违反了热力学第二定律,也违反了能量守恒定律 答案 B 解析 做功与传热是改变物体内能的两种方式,一定质量的气体吸收热量,如果气体同时对外做功,气 体内能不一定增大,故A错误,B正确;不可能使热量自发地由低温物体传到高温物体,但在一定条件 下热量可以从低温物体传到高温物体,故 C错误;第二类永动机不违反能量守恒定律但违反了热力学第 二定律,故D错误. 3.(2021·江苏淮安高二期中)一定质量的气体在某一过程中,外界对气体做功 7.0×104 J,气体内能减小 1.3×105 J,则此过程( ) A.气体从外界吸收热量 2.0×105 J B.气体向外界释放热量 2.0×105 J C.气体从外界吸收热量 6.0×104 J D.气体向外界释放热量 6.0×104 J 答案 B 解析 由热力学第一定律ΔU=W+Q得到Q=ΔU-W=-1.3×105 J-7.0×104 J= -2.0×105 J,即气体向外界释放2.0×105 J的热量,故B正确. 4.某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的,且车胎体积增大.若这段时间胎内气体质量不变且 可视为理想气体,那么( ) A.外界对胎内气体做功,气体内能减小 B.外界对胎内气体做功,气体内能增大 C.胎内气体对外界做功,内能减小 D.胎内气体对外界做功,内能增大 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂答案 D 解析 中午,车胎体积增大,故胎内气体对外界做功,胎内气体温度升高,故胎内气体内能增大,D项 正确. 5.在寒冷的冬天里泡一泡温泉,不仅可以消除疲劳,还可扩张血管,促进血液循环,加速人体新陈代谢. 假设水温恒定,则温泉中正在缓慢上升的气泡(气泡内气体可看作理想气体)( ) A.压强增大,体积减小,吸收热量 B.压强增大,体积减小,放出热量 C.压强减小,体积增大,吸收热量 D.压强减小,体积增大,放出热量 答案 C 解析 温泉中正在缓慢上升的气泡,压强减小,由理想气体状态方程=C知,温度不变、压强减小时体积 增大;一定质量的理想气体的内能仅与温度有关,故内能不变,体积增大时,气体对外做功,由热力学 第一定律可知,气体应吸收热量,故C正确,A、B、D错误. 6.(2020·济宁市月考)二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时, 也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一 定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积 减小为原来的一半,温度逐渐降低.此过程中( ) A.封闭的二氧化碳气体对外界做正功 B.封闭的二氧化碳气体压强一定增大 C.封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大 D.封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量 答案 B 解析 气体体积减为原来的一半,外界对气体做正功,故 A错误;海水压强随深度增加而增加,又导热 容器可以自由压缩,所以气体的压强一定增大,故 B正确;温度降低,所以气体分子的平均动能减小, 故C错误;温度降低,内能减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律 ΔU=W+Q,封闭气体向外 界放出热量,故D错误. 7.(2020·江苏苏州高二期中)为抗击新冠,防止病毒蔓延,每天都要用喷雾剂(装一定配比的84消毒液)对 教室进行全面喷洒.如图1是某喷水壶示意图.未喷水时阀门K闭合,压下压杆A可向瓶内储气室充气; 多次充气后按下按柄B打开阀门K,水会自动经导管从喷嘴处喷出.储气室内气体可视为理想气体,充 气和喷水过程温度保持不变,则( ) 图1 A.充气过程中,储气室内气体内能不变 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂B.充气过程中,储气室内气体分子平均动能增大 C.喷水过程中,储气室内气体吸热 D.喷水过程中,储气室内气体压强不变 答案 C 解析 充气过程中,储气室内气体的质量增加,气体的温度不变,故气体的平均动能不变,但气体内能 增大,故A、B错误;喷水过程中,气体对外做功,W<0;由于气体温度不变,则内能不变ΔU=0,根 据ΔU=W+Q可知,储气室内气体吸热,故C正确;喷水过程中,储气室内气体体积增大,温度不变, 根据=C可知压强减小,选项D错误. 8.(2020·江苏盐城高三模拟)如图2所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端 装有用形状记忆合金制成的叶片.轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动.离 开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能转动较长时间,下列说法正确的是( ) 图2 A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量 B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身 C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高 D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量 答案 D 解析 形状记忆合金进入水中后受热,形状发生改变而搅动热水,由能量守恒知,能量来源于热水,热 水温度会降低,故A、B、C错误;由能量守恒知,叶片吸收的能量一部分转化成叶片的动能,一部分释 放于空气中,故D正确. 9.(2021·江苏省镇江第一中学高二月考)如图3所示,水平放置的密闭绝热汽缸,被绝热隔板K分隔成体 积相等的两部分,K与汽缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体 a和b. 现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡,此时a、b的体积分别为V、V ,温度 a b 分别为T、T,则下列正确的是( ) a b 图3 A.V=V,T=T B.V>V,T=T a b a b a b a b C.V>V,T>T D.V=V,T>T a b a b a b a b 答案 C 10.(2021·江苏淮安高二月考)封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D,其体积V与热力 学温度T的关系如图4所示,O、A、D三点在同一直线上,则下列说法正确的是( ) 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂图4 A.由状态A变到状态B过程中,气体放出热量 B.由状态B变到状态C过程中,气体从外界吸收热量,内能增加 C.状态C气体的压强小于状态D气体的压强 D.状态D时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比状态A少 答案 D 解析 气体从状态A到状态B体积不变,发生的是等容变化,气体不做功W=0,而温度升高,内能增加 ΔU>0,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,知Q>0,气体吸收热量,A错误;由状态B到状态C的过程 中,温度不变,内能不变ΔU=0,而体积变大,气体对外界做功W<0,根据热力学第一定律ΔU=W+ Q,知Q>0,气体吸收热量,B错误;气体从C到D发生等容变化,根据查理定律知p∝T,所以状态C 气体的压强大于状态D气体的压强,C错误;A点和D点在过原点的直线上,说明气体由A到D压强不 变,体积增大,分子的密集程度减小,状态D温度高,分子的平均动能大,状态A和状态D压强相等, 根据压强的微观解释可知,D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少,D正确. 二、非选择题:共5题,共60分.其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要 的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位. 11.(10分)(2020·扬州中学月考)把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图 5所示的装 置.在玻璃管内引入一小段油柱,将一定质量的空气密封在容器内,被封空气的压强跟大气压强相等. 如果不计大气压强的变化,利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系. 图5 (1)关于瓶内气体,下列说法中正确的有________. A.温度升高时,瓶内气体体积增大,压强不变 B.温度升高时,瓶内气体分子的动能都增大 C.温度升高,瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多 D.温度不太低,压强不太大时,可视为理想气体 (2)改变烧瓶内气体的温度,测出几组体积V与对应温度T的值,作出V-T图像如图6所示.已知大气压 强p =1×105 Pa,则由状态a到状态b的过程中,气体对外做的功为________J.若此过程中气体吸收热 0 量60 J,则气体的内能增加了________J. 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂图6 (3)已知1 mol任何气体在压强p =1×105 Pa,温度t =0 ˚C时,体积约为V =22.4 L.瓶内空气的平均摩 0 0 0 尔质量M=29 g/mol,体积V=2.24 L,温度为T=25 ˚C.可估算出瓶内空气的质量为________. 1 1 答案 (1)AD(3分) (2)50(2分) 10(2分) (3)2.66 g(3分) 解析 (1)温度升高时,由于气压等于外界大气压,不变,故瓶内气体体积增大,故 A正确;温度升高时, 瓶内气体分子的热运动的平均动能增大,但不是每个分子的动能均增大,故 B错误;气体压强是分子对 容器壁的频繁碰撞产生的,温度升高,分子热运动的平均动能增大,气体压强不变,故瓶内气体分子单 位时间碰撞到容器壁单位面积的次数减少,故 C错误;温度不太低,压强不太大时,实际气体均可视为 理想气体,故D正确. (2)由状态a到状态b的过程中,气体对外做的功为: W=p·ΔV=1.0×105×(2.5×10-3-2×10-3) J=50 J 0 若此过程中气体吸收热量60 J,则气体的内能增加 ΔU=60 J-50 J=10 J (3)T =(0+273) K=273 K.瓶内空气体积V =2.24 L,温度为T =(25+273) K=298 K,转化为标准状态, 2 1 1 有= 解得:V= 2 物质的量为n= 故质量:m=nM=·M≈2.66 g. 12.(10分)(2021·江苏南通高二期末)一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C.其V—T图像如 图7所示,O、A、B三点在同一直线上.求: 图7 (1)若气体分子总数为N,求气体在状态B时分子间的平均距离d; (2)若气体在状态A的压强为p,气体从状态A经状态B变化到状态C的过程中,内能的增加量为ΔU,求 气体在该过程中吸收的热量Q. 答案 (1) (2)ΔU+pV 0 解析 (1)气体从状态A变化到状态B的过程,根据等压变化规律有=(2分) 又V =d3N(2分) B 解得d=(1分) 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂(2)气体从状态A变化到状态B的过程中,外界对气体做功为W=-p(V -V)=-pV(2分) B A 0 气体从状态B变化到状态C的过程中,外界对气体做功为0.根据热力学第一定律ΔU=W+Q(2分) 解得气体在该过程中吸收的热量Q=ΔU+pV(1分) 0 13.(10分)(2020·江苏南京高二期末)如图8所示,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再由状态 B变化到状态C,O、A、C三点在同一直线上.已知状态B的温度为320 K,1 atm=1.0×105 Pa. 图8 (1)气体在状态C的温度; (2)由状态A变化到状态B的过程中,气体内能增加了7.5×104 J,则气体在此过程中是吸热还是放热,吸 收或放出的热量是多少. 答案 (1)640 K (2)吸热 吸收了1.25×105 J的热量 解析 (1)由B到C的过程为等容变化,有=(2分) 代入数据解得T =640 K(1分) C (2)从A到B过程中外界对气体做功W=-p ×ΔV=-5.0×104 J(2分) B 由状态A变化到状态B的过程中,气体内能增加了7.5×104 J(1分) 根据热力学第一定律有ΔU=W+Q(2分) 代入得Q=1.25×105 J(1分) 所以气体在此过程中吸收了1.25×105 J的热量.(1分) 14.(14分)(2021·江苏盐城高二期末)如图9所示,内壁光滑的绝热圆柱形汽缸直立在水平地面上,容积为 2V ,一厚度可忽略的绝热轻活塞密封一定质量的某理想气体,在缸口处有固定卡环,使活塞不会从汽缸 0 中顶出.现活塞位于汽缸中央,此时该气体温度为T、密度为ρ,已知该气体的摩尔质量为M,阿伏加德 0 罗常数为N ,大气压强为p,汽缸密封良好. A 0 图9 (1)求汽缸内气体分子的总个数N; (2)现利用电阻丝对气体缓慢加热,使活塞缓慢上升,求气体温度升高到3T 时的压强p; 0 (3)该气体温度升高到3T 过程中,吸收的热量为Q,求此过程中气体内能的变化量ΔU. 0 答案 (1)N (2)1.5p (3)Q-pV A 0 0 0 解析 (1)汽缸内气体分子的总个数N=N (3分) A (2)活塞到达缸口固定卡环之前压强不变,由盖—吕萨克定律得=(2分) 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂活塞到达缸口被卡住后气体体积不变,由查理定律得=(2分) 联立可得p=1.5p(2分) 0 (3)在该气体温度升高到3T 过程中,外界对气体做功为W=-pV(2分) 0 0 0 由热力学第一定律可得,此过程中气体内能的变化量为ΔU=Q+W=Q-pV.(3分) 0 0 15.(16分)(2020·江苏扬州高二期末)如图10甲所示,竖直放置的汽缸高H=18 cm,距缸底h=11 cm的 光滑内壁上安装有小支架,质量m=1 kg、横截面积S=1×10-3 m2的活塞静置于支架上.缸内封闭了一 定质量的理想气体,气体的温度t =27 ℃,压强等于大气压强p =1.0×105 Pa.活塞与内壁接触紧密.现 0 0 对密闭气体缓慢加热,使气体温度最终升高至T= 450 K,此过程气体内能增加了13.6 J,热力学温度与摄氏温度之间的关系取T=t+273 (K),重力加速度 g取10 m/s2.求: 图10 (1)在缓慢加热过程中,活塞刚要离开小支架时的气体温度T; (2)在如图乙所示的p—V图上,画出整个过程中汽缸内气体的状态变化; (3)整个过程气体吸收的热量Q. 答案 (1)330 K (2)见解析图 (3)18 J 解析 (1)当活塞刚要离开小支架时p=p+(1分) 1 0 解得p=1.1×105 Pa(1分) 1 活塞离开支架前气体等容变化,有=(1分) T=(27+273) K=300 K(1分) 0 解得T=330 K(1分) 1 (2)活塞离开支架后气体等压变化,有=(1分) V=Sh(1分) 1 解得V=1.5×10-4 m3(1分) 2 则h==15 cm(1分) 2 p-V图像如图所示 (2分) (3)外界对气体做功W=-pSΔh=-4.4 J(2分) 1 由ΔU=W+Q(2分) 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂解得Q=18 J.(1分) 更多资料添加微信号:hiknow_007 淘宝搜索店铺:乐知课堂