新高考2025版高考物理一轮复习微专题小练习第十二章热学

第十二章热学做真题明方向1.[2024·新课标卷](多选)如图，一封闭着志向气体的绝热汽缸置于水平地面上，用轻弹簧连接的两绝热活塞将汽缸分为f、g、h三部分，活塞与汽缸壁间没有摩擦．初始时弹簧处于原长，三部分中气体的温度、体积、压强均相等．现通过电阻丝对f中的气体缓慢加热，停止加热并达到稳定后()A．h中的气体内能增加B．f与g中的气体温度相等C．f与h中的气体温度相等D．f与h中的气体压强相等2．[2024·全国甲卷，节选](多选)[物理—选修3－3]在一汽缸中用活塞封闭着肯定量的志向气体，发生下列缓慢变更过程，气体肯定与外界有热量交换的过程是()A．气体的体积不变，温度上升B．气体的体积减小，温度降低C．气体的体积减小，温度上升D．气体的体积增大，温度不变E．气体的体积增大，温度降低3．[2024·湖南卷]汽车刹车助力装置能有效为驾驶员踩刹车省力．如图，刹车助力装置可简化为助力气室和抽气气室等部分构成，连杆AB与助力活塞固定为一体，驾驶员踩刹车时，在连杆AB上施加水平力推动液压泵实现刹车．助力气室与抽气气室用细管连接，通过抽气降低助力气室压强，利用大气压与助力气室的压强差实现刹车助力．每次抽气时，K1打开，K2闭合，抽气活塞在外力作用下从抽气气室最下端向上运动，助力气室中的气体充溢抽气气室，达到两气室压强相等；然后，K1闭合，K2打开，抽气活塞向下运动，抽气气室中的全部气体从K2排出，完成一次抽气过程．已知助力气室容积为V0，初始压强等于外部大气压强p0，助力活塞横截面积为S，抽气气室的容积为V1.假设抽气过程中，助力活塞保持不动，气体可视为志向气体，温度保持不变．(1)求第1次抽气之后助力气室内的压强p1；(2)第n次抽气后，求该刹车助力装置为驾驶员省力的大小ΔF.4．[2024·全国乙卷][物理—选修3－3](1)对于肯定量的志向气体，经过下列过程，其初始状态的内能与末状态的内能可能相等的是()A．等温增压后再等温膨胀B．等压膨胀后再等温压缩C．等容减压后再等压膨胀D．等容增压后再等压压缩E．等容增压后再等温膨胀(2)如图，竖直放置的封闭玻璃管由管径不同、长度均为20cm的A、B两段细管组成，A管的内径是B管的2倍，B管在上方．管内空气被一段水银柱隔开，水银柱在两管中的长度均为10cm.现将玻璃管倒置使A管在上方，平衡后，A管内的空气柱长度变更1cm.求B管在上方时，玻璃管内两部分气体的压强．(气体温度保持不变，以cmHg为压强单位)第十二章热学做真题明方向1．AD当电阻丝对f中的气体缓慢加热时，f中的气体内能增大，温度上升，依据志向气体状态方程可知f中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，则弹簧被压缩．与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞，故活塞对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第肯定律可知，h中的气体内能增加，A正确；未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析pfS＝F弹＋pgS则pf>pg分别对f、g内的气体分析，依据志向气体状态方程有eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(pfVf,Tf)eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(pgVg,Tg)由题意可知，因弹簧被压缩，则Vf>Vg，联立可得Tf>Tg，B错误；对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，依据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确．在达到稳定过程中h中的气体体积变小，f中的气体体积变大，即Vf＞Vh.依据志向气体状态方程对h气体分析可知eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(phVh,Th)联立可得Tf>Th，C错误；故选AD.2．ABD气体的体积不变，温度上升，则气体的内能上升，体积不变气体做功为零，因此气体汲取热量，A正确；气体的体积减小温度降低，则气体的内能降低，体积减小．外界对气体做功，由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q可知气体对外界放热，B正确；气体的体积减小，温度上升，则气体的内能上升，体积减小外界对气体做功，由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，C错误；气体的体积增大，温度不变则气体的内能不变，体积增大气体对外界做功，由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q可知Q>0即气体汲取热量，D正确；气体的体积增大，温度降低则气体的内能降低，体积增大气体对外界做功，由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q可知Q可能等于零，即没有热量交换过程，E错误．故选ABD.3．(1)eq\f(p0V0,V0＋V1)(2)[1－(eq\f(V0,V0＋V1))n]p0S解析：(1)以助力气室内的气体为探讨对象，则初态压强p0，体积V0，第一次抽气后，气体体积V＝V0＋V1依据玻意耳定律p0V0＝p1V解得p1＝eq\f(p0V0,V0＋V1)(2)同理其次次抽气p1V0＝p2V解得p2＝eq\f(p1V0,V0＋V1)＝(eq\f(V0,V0＋V1))2p0以此类推……则当n次抽气后助力气室内的气体压强pn＝(eq\f(V0,V0＋V1))np0则刹车助力系统为驾驶员省力大小为ΔF＝(p0－pn)S＝[1－(eq\f(V0,V0＋V1))n]p0S4．(1)ACD(2)54.36cmHg74.36cmHg解析：(1)对于肯定质量的志向气体内能由温度确定，故等温增压和等温膨胀过程温度均保持不变，内能不变，故A正确；依据志向气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知等压膨胀后气体温度上升，内能增大，等温压缩温度不变，内能不变，故末状态与初始状态相比内能增加，故B错误；依据志向气体状态方程可知等容减压过程温度降低，内能减小；等压膨胀过程温度上升，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故C正确；依据志向气体状态方程可知等容增压过程温度上升；等压压缩过程温度降低，末状态的温度有可能和初状态的温度相等，内能相等，故D正确；依据志向气体状态方程可知等容增压过程温度上升；等温膨胀过程温度不变，故末状态的内能大于初状态的内能，故E错误．故选ACD.(2)B管在上方，设B管中气体的压强为pB，长度lB＝10cm则A管中气体的压强为pA＝pB＋20cmHg，长度lA＝10cm倒置后，A管在上方，设A管中气体的压强为p′A，A管内空气柱长度l′A＝11cm已知A管的内径是B管的2倍，则水银柱长度为h＝9cm＋14cm＝23cm则B管中气体压