2021届高考物理模拟100考点118与热力学第一定律相关的计算题原卷版
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练(选修3-3、3-4) 第一部分热学(选修3-3) 专S 1.18与热力学第一定律相关的计算题 1.(10分)(2019洛阳二模)如图所示,用导热性能良好的气缸和活塞封闭一定质量的理想气体,气体的体 积Vi=8.0 xl0-3m(2019年3月山东烟台一模))如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上,气缸内 部的高度为h,气缸内部被厚度不计、质量均为m的活塞A和B分成高度相等的三部分,下边两部分封闭有理 想气体M和N,活塞A导热性能良好,活塞B绝热,两活塞均与气缸接触良好,不计一切摩擦,N部分气体内 ,温度Ti=4.0 x102K现使外界环境温度缓慢降低至T2,此过程中气体放出热最7.0 xl02J, 内能减少了 5.0 x102Jo不计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦,外界大气压强Po=l.OxlO有加热装置,初始状态温度为To,气缸的横截面积为S,外界大气压强大小为黑且保持不变。现对N部分气 Pa求: ① 此过程外界对气体做了多少功; ② T2的值。 2. (10分)(2019湖北四地七校考试联盟期末)如图所示,导热性能良好的柱形金属容器竖直放置,容 器上端的轻质塞子将容器密闭,内有质量为m的活塞将容器分为A、B两个气室,A、B两个气室的体积均 为V.活塞与容器内壁间气密性好,且没有摩擦,活塞的截面积为S.已知重力加速度大小为g,大气压强 大小为譬,A气室内气体的压强大小为| mg (i)拔去容器上端的塞子,求活塞稳定后B气室的体积Vb; (ii)拔去塞子待活塞稳定后,室温开始缓慢升高,从活塞稳定到其恰好上升到容器顶端的过程中B室气体 从外界吸热为Q,求这个过程中B气室气体内能增量AU。 体缓慢加热 (1) 当活塞A恰好到达气缸上端卡环时,N部分气体从加热装置中吸收的热量为Q,求该过程中N部分气体 内能的变化量; (2) 活塞A恰好接触气缸上端卡环后,继续给N部分气体加热,当M部分气体的高度达到:时,求此时N部 分气体的温度。 4. (2019山东临沂期中)一定质量的理想气体由状态C经状态B变化到状态A的P-V图象如图所示。 (1) 若已知在状态C时,理想气体的温度为127©,求处于状态B时气体的摄氏温度; (2) 从状态C变化到状态A气体是吸热还是放热?并求出吸收或放出的热量的数值。(已知\atrn = 1X IC^Fa) 5.(2016-山西忻州一中等四校联考)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,其状态变化 过程的p~V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27 °C。 p/(xlO5Pa) A ° 1 2 3 y/(x 10-3m-3) (1)求该气体在状态3、C时的温度; (2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少? 6. (10分)(2016石家庄二模)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,其p-V图象 如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27°C,求: ① 该气体在状态B和C时的温度分别为多少K? ② 该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少? 7. (2019南京三模)如图所示,一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B,再经等压过程到状 态C.在状态C时气体的体积V=3.0 xl0 3m3,温度与状态A相同。求: ① 气体在状态B时的体积; ② 气体在A—B—C的过程中放出的热量。 8. (2019湖南长沙长郡中学二模)如图,一定质量的理想气体经历了 A—B—C的状态变化过程,在此过程 中气体的内能增加了 135J,外界对气体做了 90J的功。已知状态A时气体的体积Et=600cm3.求: (/)从状态A到状态。的过程中,气体与外界热交换的热量; (”)状态A时气体的压强伽。 (2018江苏盐城期末)一定质量的理想气体,其状态变化的图象如图所示,已知气体在状态A时的 温度为一73。(2,从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了 200J.已知标准状态(1个大气压,273K) 下 Imol 理想气体体积为 22.4L, ?/A=6.0 xl023mor1.求: ① 气体在状态C的温度; ② 气体的分子个数(保留两位有效数字); ③ 从状态A变化到状态C的过程中,气体与外界交换的热量Q. -/XX105Pfl) 3 f* B 2 i ” I i ----fLc ■i ii ii o 1 2 3 4 v(xw3m3) 10. (2016-兰州市诊断)一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时 的压强PA=P°,温度儿=To,线段A8与V轴平行,BC的延长线过原点。求: (1) 气体在状态B时的压强pB-, (2) 气体从状态A变化到状态3的过程中,对外界做的功为10J,该过程中气体吸收的热量为多少; (3) 气体在状态C时的压强pc和温度Teo . 11. (8分)一定质量的理想气体经历如图A—B—C—D—A所示循环过程,该过程每个状态视为平衡态。已知A 态的温度为27°C。求: B态的温度Tb。 一次循环过程气体与外界的热交换Q为多少?是吸热还是放热?