2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十六 热学 B卷

2021届新高考物理二轮复习专题强化双击训练 专题十六 热学 B 卷

1.负压病房是收治传染性极强的呼吸道疾病病人所用的医疗设施,可以大大减小医务人员被感染的机会,病房中气压小于外界环境的大气压.若负压病房的温度和外界温度相同,负压病房内气体和外界环境中气体都可以看成理想气体,则以下说法正确的是( )

A.负压病房内气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能

B.负压病房内每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动速率

C.负压病房内单位体积气体分子的个数小于外界环境中单位体积气体分子的个数

D.相同面积负压病房内壁受到的气体压力等于外壁受到的气体压力

2.如图所示,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 ,最后回到状态A ,完成循环.下列说法正确的是( )

A.从状态A 到状态B 是等温变化

B.在状态A 时所有分子的速率都比在状态C 时的小

C.从状态A 到状态B ,气体对外界做的功为

001

2p V D.整个循环过程中,气体从外界吸收的热量为

001

2

p V 3.如图所示,一定质量的理想气体由状态A 经过过程①到达状态B ,再由状态B 经过过程②到达状态C ,其中过程①的V T -图线与横轴平行,过程②的V T -图线与纵轴平行.对于这个变化过程,下列说法中正确的是( )

A.从状态A到状态B的过程中,气体放出热量

B.从状态A到状态B的过程中,气体分子热运动的平均动能在减小

C.从状态B到状态C的过程中,气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加

D.从状态B到状态C的过程中,气体吸收热量

4.新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得了阶段性胜利.为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，如图所示为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8 L药液，上部密封1 atm的空气1 L，保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.2 L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法错误的是( )

A.充气后，密封气体的压强增大为1.2 atm

B.充气后，密封气体的分子平均动能不变

C.打开阀门后，密封气体对外界做正功

D.打开阀门后，不再充气也能把药液喷光

5.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体( )

A.状态b的压强大于状态c的压强

B.状态a的压强大于状态b的压强

C.从状态c到状态d,体积减小

D.从状态a到状态c,温度不变

6.如图所示，带有活塞的汽缸中封闭一定质量的理想气体（不考虑分子势能）.将一个热敏电阻（其阻值随温度的升高而减小）置于汽缸中，热敏电阻与汽缸外的欧姆表连接，汽缸和活塞均具有良好的绝热性能，汽缸和活塞间的摩擦不计.则( )

A.若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体压强一定减小

B.若发现欧姆表示数变大，则汽缸内气体内能一定减小

C.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则欧姆表示数将变小

D.若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，这说明气体分子间有引力

图像中,直线ab表示一定质量的理想气体由状态a变化到状态b的过程,则下列说法正确7.如图所示,在p V

的是( )

A.气体一直对外界做功

B.气体的温度先升高后降低

C.气体的内能一直增加

D.气体先向外界放出热量,后从外界吸收热量

8.如图所示，一定质量的理想气体经历了ABCDA 的循环过程，其中A B C D →→、是两个等压过程，

B C D A →→、是两个绝热过程.关于气体状态变化及其能量变化，下列说法中正确的有( )

A.A B →过程，气体对外做功，内能增大

B.B C →过程，气体分子平均动能增大

C.ABCDA 循环过程中，气体吸热，对外做功

D.ABCDA 循环过程中，A 状态对应气体温度最低

9.一分子固定在原点O 处,另一分子可在x 轴上移动,这两个分子间的分子引力和分子斥力大小随其间距x 的变化规律如图所示,曲线ab 与cd 的交点e 的坐标为00(,)x f ,则( )

A.0x x =时分子力大小为02f

B.0x x <的情况下,x 越小,分子力越大

C.0x x >的情况下,x 越大,分子力越小

D.0x x >的情况下,x 越大,分子势能越大

10.吸盘挂钩的工作原理如图甲、乙所示。使用时,按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲),吸盘中的空气被挤出一部分。然后将锁扣扳下(如图乙),让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出,这样吸盘就会牢牢地被固定在墙壁上。若气体可视为理想气体,在拉起吸盘的过程中,吸盘内气体的温度始终不变,则在拉起吸盘后( )

A.吸盘内气体的压强比拉起前气体的压强小

B.吸盘内空气的密度等于外界空气的密度

C.吸盘内气体的内能不变

D.此过程中吸盘内的气体要放出热量

11.如图所示，内壁光滑、导热性良好的汽缸中，用活塞封闭有一定质量的理想气体.当环境温度升高时，下列有关缸内气体的压强p、体积V、内能E、分子势能p E随着热力学温度T变化关系正确的是( )

A. B.

C. D.

12.一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab bc cd 、、和da 这四段过程在p T -图像上都是直线段，ab 和dc 的延长线通过坐标原点O ，bc 垂直于ab ，ad 平行于纵轴，由图可以判断( )

A ．a b →过程中气体体积不断减小，气体向外放出热量

B ．b c

→过程中气体体积不断减小，单位时间内撞击器壁的分子数增多

C ．c d →过程中气体体积不断增大，气体对外做功

D ．d a →过程中气体体积不断增大，气体从外界吸收热量

13.一定量的理想气体从状态a 开始，经历等温或等压过程ab bc cd da 、、、回到原状态，其p T -图像如图所示。其中对角线ac 的延长线过原点O 。下列判断正确的是( )

A ．气体在a c 、两状态的体积相等

B ．气体在状态a 时的内能大于它在状态c 时的内能

C ．在过程cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

14.中医拔罐是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治病。常见拔罐有火罐和抽气拔罐两种。火罐是先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450K，最终降到300K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积

的20

21

，若换用抽气拔罐，抽气后也因皮肤凸起，罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的

20

21

，均可视为理

想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求抽气后，罐内剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。

答案以及解析

1.答案：C

解析：因为负压病房的温度和外界温度相同,而温度是分子平均动能的标志,则负压病房内气体分子的平均动能等于外界环境中气体分子的平均动能,负压病房内每个气体分子的运动速率不一定都小于外界环境中每个气体分子的运动速率,选项A 、B 错误;负压病房内的压强较小,温度与外界相同,则负压病房内的分子数密度较小,即负压病房内单位体积气体分子的个数少于外界环境中单位体积气体分子的个数,选项C 正确;负压病房内的压强较小,根据F pS =可知,相同面积负压病房内壁受到的气体压力小于外壁受到的气体压力,选项D 错误. 2.答案：D

解析：从状态A 到状态B ,气体体积和压强都增大,根据理想气体状态方程pV

C T

=可知,温度一定升高,A 错误;从状态C 到状态A ,压强不变,体积减小,根据理想气体状态方程

pV

C T

=可知,温度一定降低,分子的平均速率减小,但平均速率是统计规律,对于具体某一个分子并不适应,故不能说在状态A 时所有分子的速率都比在状态C 时的小,B 错误;从状态A 到状态B ,压强的平均值00023

22

p p p p +=

=,气体对外界做功大小1003

()2

B A p V V V W p =-=

,C 错误;从状态B 到状态C 为等容变化,气体对外界不做功,即20W =,从状态C 到状态A 为等压变化,体积减小,外界对气体做功300000(2)W p V V p V =-=,对于整个循环过程,内能不变,0U ?=,根据热力学第一定律U W Q ?=+得,1230Q W W W -++=,解得001

2

Q p V =,D 正确. 3.答案：C

解析：从状态A 到状态B 的过程中,气体体积不变,0W =,温度升高,0U ?>,根据热力学第一定律=U Q W ?+可知,0Q >,气体吸收热量,A 错误;从状态A 到状态B 的过程中,气体温度升高,气体分子热运动的平均动能在增大,B 错误;从状态B 到状态C 的过程中,温度不变,体积减小,则压强增大,单位体积内的分子个数增大,所以气体分子对容器壁撞击的频繁程度增加,C 正确;从状态B 到状态C 的过程中,温度不变,0U ?=,气体体积减小,

0W >,根据热力学第一定律=U Q W ?+可知,0Q <,气体放出热量,D 错误.

4.答案：D

解析：根据玻意耳定律得11221p V p V pV +=，解得封闭气体压强变为 1.2atm p =，故A 正确；温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，则分子的平均动能不变，故B 正确；打开阀门，气体膨胀，密封气体对外界做正功，故C 正确；若都喷光装置中的药液，根据玻意耳定律可得1122p V p V p V '+=，解得封闭气体压强变为1110.22

atm atm 1815

p ?+?'==+，小于外界气体压强，所以不能把药液喷光，故D 错误.

5.答案：A

解析：分别过a b c d 、、、四个点作出等压线,如图所示,保持体积不变,温度越高,则压强越大,可知在V T -图像中,等压线的倾角越大,压强越小,所以a d c b p p p p <<<,故A 正确,B 错误;由题图可知,从状态c 到状态d ,气体体积增大,故C 错误;由题图可知,从状态a 到状态c ,气体温度升高,故D 错误.

6.答案：B

解析：若发现欧姆表示数变大，则说明气体温度降低，内能减小，汽缸内气体的压强0mg

p p S

=+

，则汽缸内气体的压强不变，故A 错误，B 正确；若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，气体对外界做功，则气体温度降低，故欧姆表示数将变大，故C 错误；若拉动活塞使汽缸内气体体积增大，则需加一定的力，是克服内外气压差做功，故D 错误. 7.答案：AC

解析：由于气体体积膨胀,一定对外界做功,A 正确;由题图可知,P V 、的关系表达式为13

44

V p =-

+,气体从状态a 到状态b 的过程中,根据理想气体状态方程pV C T =(恒量),可得21313169

()()44244V V V T C C

-+--+

==,可知状态a 变化到状态b 的过程,气体的温度一直升高,内能一直增加,B 错误,C 正确;整个过程中,

气体一直对外做

功,内能一直增加,根据热力学第一定律可知,气体一直从外界吸收热量,D 错误. 8.答案：AC

解析：A B →过程，气体发生等压变化，体积增大，气体对外界做功，根据盖—吕萨克定律

V

C T

=可知，体积与热力学温度成正比，则温度升高，内能增大，故A 正确；B C →过程是绝热过程，即0Q =，体积增大，气体对外界做功，即0W <，根据热力学第一定律可知，0U W Q ?=+<，则内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B 错误；ABCDA 循环过程中，从A B C →→气体对外做功，C D A →→外界对气体做功，气体对外界做功大于外界对气体做功，W p V =??，所以一个循环过程中表现为气体对外做功，0W <；经过一个循环，气体回到初状态A ，内能不变，即0U ?=，根据热力学第一定律知，0Q >，

气体吸热，故C 正确；ABCDA 循环过程中，从D A →，体积减小，外界对气体做功，0W >，绝热过程0Q =，

根据热力学第一定律U W Q ?=+知，0U ?>，内能增加，温度升高，D 状态温度比A 状态温度低，即A 状态对应气体温度不是最低，故D 错误. 9.答案：BD

解析：分子引力与分子斥力方向相反,0x x =时分子引力与分子斥力恰好平衡,分子力为零,0x x <的情况下,分子斥力比分子引力变化得快,分子力表现为斥力,x 越小,分子力越大,选项A 错误,B 正确;0x x >的情况下,分子力表现为引力,x 从0x 开始逐渐增大,分子力先增大后减小,选项C 错误;0x x >的情况下,x 越大,分子力做的负功越多,分子势能越大,选项D 正确。 10.答案：AC

解析：在吸盘被拉起的过程中,吸盘内封闭气体的体积增大,温度不变,由玻意耳定律可知吸盘内气体的压强减小,A 正确;在锁扣未扳下之前,吸盘内空气密度与外界空气密度相同,当锁扣扳下之后,由于吸盘内气体的质量不变,但体积增大,所以其密度减小,B 错误;一定质量的理想气体的内能仅与温度有关,在锁扣扳下的整个过程中气体的温度不变,所以气体的内能不变,C 正确;在锁扣扳下的过程中,由于气体的体积增大,所以气体对外界做功,但气体的内能又不发生变化,故由热力学第一定律U W Q ?=+可知,此过程中气体要从外界吸收热量,D 错误。 11.答案：BC

解析：汽缸内气体的压强等于大气压强与活塞重力产生的压强之和，可知汽缸内气体的压强不变，故A 错

误；根据理想气体状态方程

pV

C T

=可知，C V T p =，则V T -图像是过原点的倾斜直线，故B 正确；缸内

气体的内能只与温度有关，温度升高，则内能增加，故C 正确；理想气体分子间的作用力不计，则分子势能为零，故D 错误. 12.答案：BD

解析：根据理想气体状态方程pV

C T

=分析可知，在p T -图象中，图线上各点与坐标原点的连线斜率代表体积，斜率越大体积越小；

A ．a b →为过坐标原点的一条倾斜直线，a 到b 为等容过程，即a b V V =，体积不变，外界对气体不做功，温度降低，气体内能减小，放热，故A 错误；

B ．b 到c 图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越大，体积越来越小，单位体积内的分子数增多，即b c V V >，b 到c 温度降低，分子的平均动能减小，压强增大，故单位时间内撞击器壁的分子数增多，故B 正确；

C ．c 到d 图线为过坐标原点的一条直线，直线斜率不变，体积不变，气体对外界不做功，故C 错误；

D ．d 到a 图线上各点与坐标原点的连线斜率越来越小，体积越来越大，即d a V V <，气体对外界做正功，温度不变，内能不变，故需要吸收热量，故D 正确； 故选：BD 。 13.答案：AB

解析：A.根据气体状态方程

PV C T =,得C p T V

=?,p T -图象的斜率C

k V =，a c 、两点在同一直线上，

即a c 、两点是同一等容线上的两点，体积相等，故A 正确；

B.理想气体在状态a 的温度大于状态c 的温度，理想气体的内能只与温度有关，温度高，内能大，故气体在状态a 时的内能大于它在状态c 时的内能，故B 正确；

C.过程cd 温度不变，故内能不变，即0U ?=。该过程压强增大，体积减小，外界对气体做正功，所以要放热，根据热力学第一定律U W Q ?=+，W Q =，故C 错误；

D.在过程da 中，等压变化，温度升高，内能增大0U ?>，体积变大，外界对气体做负功即0W <，根据热力学第一定律U W Q ?=+，Q W >，所以在过程da 中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故D 错误； 故选：AB 。

14.答案：设火罐内气体初始状态参量分别为111p T V 、、，温度降低后状态参量分别为222p T V 、、，罐的容积为0V ，由题意知10p p =、1450K T =、12V V =、2300K T =、2020/21V V =①

由理想气体状态方程得

20

00

1

2

2021p V p V T T ?

=② 代入数据得200.7p p =③

对于抽气罐，设初态气体状态参量分别为33p V 、，末态气体状态参量分别为44p V 、，罐的容积为0'V ，由题意知30p p =、30'V V =、42p p =④

由玻意耳定律得0024'p V p V =⑤

联立②⑤式，代入数据得4010

'7

V V =

⑥ 故剩余气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为0420

'2

213

V m m V ==剩