知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
利用燃料燃烧时产生的能量对外做功的机器叫热机${.}$热机是依靠由某些热力学过程组成的特定热力学循环进行工作的${.}$如图所示的$p{-}V$图表示的是某一热机的循环图${.}$一定质量的气体$($可看成理想气体$)$由状态$2$经过状态$1$至状态$4$，气体对外做功$280J$，吸收热量$410J$；气体又从状态$4$经状态$3$回到状态$2$，这一过程中外界对气体做功$200J{.}$求：

$(1)2−1−4 $过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
$(2)4{-}3{-}2$过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？

难度：中等

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2．
奶牛的心脏停止跳动后，大约在$1h$内体温由$37.0$度降低到$33.5$度$.$请你由此估算，在这种环境下饲养奶牛，要维持一个体重$450kg$奶牛的内能不变，每天喂养奶牛的食物至少要能为它提供多少热量$?$计算时，可以认为奶牛体内绝大部分是水$.($ 水的比热容为$2.3×10^{3}J/(kg℃))$

难度：较难

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3．
一定质量的理想气体从状态$A$经状态$B$、$C$、$D$后又回到状态$A$，其状态变化过程中的$V-T$图象如图所示。已知该气体在状态$A$时的压强为$1atm$，气体由$D$状态向$A$状态变化过程中放热$70J$。求：

$(1)$气体在$B$、$C$状态时的温度；

$(2)$将该循环过程用$p-V$图表示出来；

$(3)$气体经过一次循环又回到初态过程中，气休所做的功。

难度：较难

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4．地面上放一开口向上的气缸，用一质量为$m=0.8kg$的活塞封闭一定质量的气体，不计一切摩擦，外界大气压为$P_{0}=1.0×10^{5}Pa.$活塞截面积为$S=4cm^{2}.$重力加速度$g$取$10m/s^{2}$，则活塞静止时，气体的压强为多少？若用力向下推活塞而压缩气体，对气体做功为$6×10^{5}J$，同时气体通过气缸向外传热$4.2×10^{5}J$，则气体内能变化为多少？

难度：难

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5．如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度$h_{1}=0.50m.$给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底$h_{2}=0.80m$处，同时缸内气体吸收$Q=450J$的热量$.$已知活塞横截面积$S=5.0×10^{-3}$ $m^{2}$，大气压强$p_{0}=1.0×10^{5}$ $Pa.$求：
$①$缸内气体对活塞所做的功$W$；
$②$此过程中缸内气体增加的内能$∆U $．

难度：易

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6．如图所示$p-V$图中，一定质量的理想气体由状态$A$经过$ACB$过程至状态$B$，气体对外做功$280J$，放出热量$410J$；气体又从状态$B$经$BDA$过程回到状态$A$，这一过程中气体对外界做功$200J$．
求：$(1)ACB$过程中气体的内能是增加还是减少？变化量是多少？
$(2)BDA$过程中气体是吸热还是放热？吸收或放出的热量是多少？

难度：中等

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7．
如图所示，一轻活塞将体积为$V$、温度为$2T_{0}$的理想气体，密封在内壁光滑的圆柱形导热汽缸内。已知大气压强为$p_{0}$，大气的温度为$T_{0}$，气体内能$U$与温度的关系为$U=aT(a$为正常数$)$。在汽缸内气体温度缓慢降为$T_{0}$的过程中，求：

$(1)$气体内能的减少量；

$(2)$气体放出的热量。

难度：中等

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8．如图所示，在温度为$27℃$、大气压为$P_{0}=10^{5}Pa$的教室里，有一导热性能良好、内壁光滑的气缸，封闭着一定质量的某种理想气体$.$活塞密闭性良好，质量不计，横截面积$S=100cm^{2}$，离气缸底部距离$L_{1}=0.6m.$现将此气缸移至温度为$-53℃$的冷冻实验室中，并在活塞上方放置一质量为$m=10kg$的铅块$.$冷冻实验室中气压也为$P_{0}=10^{5}Pa.(g$取$10m/s^{2})$求：
$①$在冷冻实验室中，活塞稳定时距气缸底部的距离$L_{2}$；
$②$已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比，且在教室时气缸内气体内能为$U_{1}=30J.$已知在教室中稳定状态到实验室稳定状态变化过程中，活塞对气体做功$W=210J$，求此过程中通过缸壁传递的热量$Q$．

难度：难

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9．
$(1)$下列说法正确的是____。

A.相对湿度与同温度水的饱和汽压无关

B.松香在熔化过程中温度升高，但分子平均动能不变

C.若一个系统与另一个系统达到热平衡时，则两系统温度一定相同

D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大

E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离而产生的

$(2)$如下图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的$3$倍，细筒足够长。粗筒中$A$、$B$两轻质活塞间封有一定质量的空气$($可视为理想气体$)$，气柱长$L$$=20 cm$。活塞$A$上方的水银深$H$$=15 cm$，两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞$B$使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞$B$缓慢上移，直至水银的$1/3$被推入细筒中，求活塞$B$上移的距离。$($设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强$P$${\,\!}_{0}$相当于$75 cm$的水银柱产生的压强。$)$

难度：难

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10．改变物体内能的两种方法是做功和 ______ ；温度相同的氧气与氢气，其分子热运动的平均速率的关系是： $%20%5Coverline%20%7Bv%7D$ _氧______ $%20%5Coverline%20%7Bv%7D$ _氢（填“＞”、“=”或“＜”）

难度：较易

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