2023年高考新课标卷(物理)-气体内能

2023年11月29日 浏览:
2023年高考新课标卷

8. 如图,一封闭着理想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(  )

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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

【答案】AD

【解析】

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【详解】A.当电阻丝对f中的气体缓慢加热时,f中的气体内能增大,温度升高,根据理想气体状态方程可知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,缓慢向右推动左边活塞。故活塞对h中的气体做正功,且是绝热过程,由热力学第一定律可知,h中的气体内能增加,A正确;

B.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

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分别对f、g内的气体分析,根据理想气体状态方程有

由题意可知,因弹簧被压缩,则,联立可得

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B错误;

C.在达到稳定过程中h中的气体体积变小,压强变大,f中的气体体积变大。由于稳定时弹簧保持平衡状态,故稳定时f、h中的气体压强相等,根据理想气体状态方程对h气体分析可知

联立可得

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C错误;

D.对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析,根据平衡条件可知,f与h中的气体压强相等,D正确。

故选AD。

编辑:小徐