2025届高考物理二轮复习选做题专项练2含解析

PAGE4-选做题专项练21．(1)“新冠肺炎”负压病房内气压低于室外气压25Pa，使室外与负压病房的气流只能“从洁到污”单向流淌。若室外与负压病房间的平安门面积为1.6m2，则平安门受到的内外气体的压力差为________N。若室外与负压病房温度相同，则室外1000cm3的气体流到负压病房后体积将变为________cm3。(此空精确到两位小数，室外大气压强为1×105Pa)(2)肯定质量的志向气体经验了温度缓慢上升的变更，如图所示的p­T和V­T图像各记录了其部分变更过程。试求：①温度600K时气体的压强；②在p­T图像上将温度从400K上升到600K的变更过程补充完整。解析：(1)由压强公式p＝eq\f(F,S)可知平安门受到的内外气体的压力差为ΔF＝ΔpS＝40N；在室外，压强p1＝1×105Pa，气体体积V1＝1000cm3，在室内，压强为p2＝(1×105－25)Pa＝99975Pa。设室内气体体积为V2，由玻意耳定律可知p1V1＝p2V2，解得V2＝1000.25cm3。(2)①已知p1＝1.0×105Pa，V1＝2.5m3，T1＝400K，V2＝3m3，T2＝600K，由志向气体状态方程有eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)则p2＝eq\f(p1V1T2,T1V2)＝1.25×105Pa。②400～500K，气体发生等容变更；500～600K，气体发生等压变更，图像如图所示。答案：(1)401000.25(2)①1.25×105Pa②图见解析2．(1)关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是________。A．压缩气体，气体温度可能降低B．汲取了热量的物体，其内能肯定增加C．在肯定条件下物体的温度可以降到－270℃D．物体从单一热源汲取的热量可全部用于做功E．若两分子间距离减小，分子间作用力增大(2)汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M＝10kg，活塞质量m＝4kg，活塞横截面积S＝2×10－3m2，活塞上面的汽缸内封闭了肯定质量的志向气体，下面的气孔O与外界相通。大气压强p0＝1.0×105Pa。活塞下面与劲度系数k＝2×103N/m的竖直轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为T1＝400K时弹簧为自然长度，此时活塞与缸底间的距离L1＝20cm，取g＝10m/s2，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。①当缸内气体肯定温度T2为多少时，汽缸刚好对地面没有压力；②当缸内气体肯定温度T3＝1500K时，活塞与缸底间的距离L2为多少？解析：(1)压缩气体，外界对气体做正功，气体可能同时向外释放热量，依据热力学第肯定律可知气体内能可能削减，温度可能降低，A正确；若物体从外界汲取热量同时对外做功，依据热力学第肯定律可知内能可能增加，可能减小，还可能不变，B错误；－270℃还没有达到肯定零度，故在肯定条件下物体的温度可以降到－270℃，C正确；依据热力学其次定律知，物体从单一热源汲取的热量全部用于做功是可能的，但会产生其他变更，D正确；两分子间距离减小时，分子力可能增大也可能减小，E错误。(2)①缸内气体在初状态：V1＝L1S，T1＝400K，p1＝p0－eq\f(mg,S)＝0.8×105Pa当气体压强增大到肯定值时，汽缸对地压力为零，此后再上升气体温度，气体压强不变，气体做等压变更。设汽缸刚好对地没有压力时弹簧压缩长度为Δx，则kΔx＝(m＋M)g，解得Δx＝7cm在末状态：V2＝(Δx＋L1)S，p2＝p0＋eq\f(Mg,S)＝1.5×105Pa，依据志向气体状态方程得eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)解得T2＝1012.5K。②当T3＝1500K时，因T3>T2，封闭气体发生等压变更，设V3＝L2S，依据盖—吕萨克定律有eq\f(V3,T3)＝eq\f(V2,T2)解得L2＝40cm。答案：(1)ACD(2)①1012.5K②40cm3．(1)下列对热力学定律的理解正确的是________。A．可以从单一热源汲取热量，使之完全变为功B．由热力学第肯定律可知做功不肯定变更内能，热传递也不肯定变更内能，但同时做功和热传递肯定会变更内能C．空调机在制冷过程中，从室内汲取的热量少于向室外放出的热量D．热量不行能由低温物体传给高温物体E．假如物体从外界汲取了热量，物体的内能也可能削减(2)如图，一上端开口、下端封闭的瘦长玻璃管，下部有长l1＝66cm的水银柱，中间封有长l2＝6.6cm的空气柱，上部有长l3＝44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0＝76cmHg。假如使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。(封入的气体可视为志向气体，在转动过程中没有发生漏气)解析：(1)在引起其他变更的状况下，从单一热源汲取热量可以将其全部变为功，选项A正确；由热力学第肯定律可知，当W≠0，Q≠0时，ΔU＝W＋Q可以等于0，选项B错误；空调机在制冷过程中消耗了电能，总体上是放出热量的，选项C正确；热量可以由低温物体传给高温物体，选项D错误；物体从外界汲取热量，可能同时对外做功，假如对外做的功大于从外界汲取的热量，则物体的内能削减，选项E正确。(2)设玻璃管开口向上时，空气柱压强为：p1＝p0＋ρgl3 ①式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度。玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会出现部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则p2＝ρgl1，p2＋ρgx＝p0 ②式中p2为管内空气柱的压强。由玻意耳定律得p1Sl2＝p2Sh ③式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。由①②③式和题给条件得h＝12cm ④从起先转动一