物理20分钟专题突破（2）

热   学

1. 如图甲所示，已知一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2。问：气体对外是否做功？

甲

2. 如图所示，有一圆筒形气缸静置在地上，气缸圆筒的质量为M，活塞及手柄的质量为m，活塞截面积为S。现用手握住活塞手柄缓慢地竖直向上提，求气缸刚离地时缸内封闭气体的压强。（当时的大气压强为p₀，当地的重力加速度为g，活塞缸壁的摩擦不计，活塞未脱离气缸）。?

3. 如图所示，一端开口的圆筒中插入光滑活塞，密闭住一段理想气体，其状态参量为p₀，V₀，T₀，在与外界无热交换的情况下，先压缩气体到p₁，V₁，T₁状态，再让气体膨胀到p₂，V₂，T₂状态，若V₁＜V₀＜V₂，则[　　]

    A. T₁＞T₀＞T₂        　　    B. T₁=T₀=T₂

    C. T₁＜T₀＜T₂               　　D. 无法判断

4. 容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强为p=30atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为V'=5L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶中的氧气压强均为p'=2atm压。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是： [ 　　]

    A. 4瓶              　　B. 50瓶

    C. 56瓶             　 D. 60瓶

5. 一定质量的理想气体其状态变化过程的p与V的关系如图所示，该过程p－T图应是（    ）

6. 如右图所示，已知大气压强为p₀=750mmHg,粗细均匀玻璃管中有A、B两段气体，被4cm长水银柱隔开，下面水银柱高为66cm,A、B两段空气柱长度各为4cm和8cm，现欲使A段气柱长度增加1cm并保持稳定，应将管慢慢竖直提高（    ）

A.9cm        B.3cm        C.2cm        D.1cm?

7. 分子间的势能与体积的关系，正确的是（    ）

A. 物体的体积增大，分子间的势能增加

B. 气体分子的距离增大，分子间的势能减小

C. 物体的体积增大，分子间的势能有可能增加

D. 物体的体积减小，分子间的势能增加

8. 如图所示是一定质量的理想气体的两条等容线a和b，如果气体由状态A等压变化到状态B，则在此变化过程中是（    ）

A.气体不对外做功，外界也不对气体做功，吸热，内能增加?

B.外界对气体做功，放热，内能增加?

C.外界对气体做功，吸热，内能增加?

D.气体对外做功，吸热，内能增加?

9. 如图所示，甲、乙两玻管两端封闭，竖直放置，室温时空气柱长度l_甲上=2l_甲下，     

 1_乙上=?l_乙下，现将两玻管全都浸没在0℃的冰水中，则甲、乙两管中水银柱移动方向是（    ）

A. 甲向上，乙向下        B. 甲向下，乙向上?

C. 甲、乙均向上          D. 甲、乙均向下?

10. 如图所示，一个开口向上的绝热容器中，有一个活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量以及活塞和容器壁之间的摩擦忽略不计，活塞原来静止在A处，质量为m的小球从活塞上方h处自由下落，随同活塞一起下降到最低位置B处，接着又从B处往上反弹，则下列说法中正确的（    ）

A. 活塞从A到B的过程中，速度先增大后减小?

B. 活塞在B处所受合力为零?

C. 活塞在B处，气体压强最大，温度最高?

D. 活塞最终将静止在B处?

1．解答：如图乙所示，分别做出过1和2的等容线Ⅰ和Ⅱ，由图可知，直线Ⅰ的斜率大于直线Ⅱ的斜率，则V_Ⅱ＞V_Ⅰ，即V₂＞V₁，所以，从状态1变化到状态2，气体膨胀对外做功了。

乙

小结：从此题的解答可以看到，利用图象帮助解决问题，有时是很方便的，但这种方法首先必须按图象有一个清楚的了解，只有在“识别”图象的基础上，才能准确地“运用”图像。

2．解析：此题是一道力热综合问题，对气体是等温变化过程，对活塞、气缸是力学平衡问题，并且气缸在提离地面时，地面对其支持力为零。?

欲求气缸刚离地时缸内封闭气体的压强p_封气，把气缸隔离出来研究最方便。

气缸受竖直向下的重力G_缸（大小等于Mg），封闭气体竖直向下的压力F_封气（大小等于p_封气S），大气竖直向上的压力F_大气（大小等于p₀S）。由平衡条件，有

F_大气－G_缸－F_封气=0

即p₀S－Mg－p_封气S=0

∴p_封气=p₀－

3．解析：从题目给出的条件，V₁＜V₀＜V₂和“与外界无热交换”，根据热力学第一定律，我们可以知道，从V₀→V₁的过程，气体体积减小，外界对气体做功，而系统吸放热为零，则内能一定增加，理想气体内能增加意味着温度增加，所以T₁＞T₀。从状态1经过状态0到状态2，气体体积膨胀，气体对外做功，内能减少，温度降低，所以T₀＞T₂，结果为T₁＞T₀＞T₂。本题的正确答案为A。

4．解答：设最多可装的瓶子数为n，由玻意耳定律得：

pV=p'V+np'V'

解得：n=56（瓶）

所以本题的正确答案为C。

5. C    6. B    7. C     8. D     9. D    10. AC