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1、高考物理熱學(xué)氣缸活塞類型十大考點(diǎn)對(duì)近幾年高考試題研究發(fā)現(xiàn)，有關(guān)氣缸類型試題是考查熱學(xué)的好載體，一直受高考命題者青睞，該類試題命題的意圖主要是考查對(duì)熱學(xué)基本規(guī)律的綜合應(yīng)用，都是圍繞氣缸活塞的變化問題設(shè)置的。由于該類試題涉及熱學(xué)和力學(xué)知識(shí)，需要學(xué)生有較好的分析綜合思維能力以及靈活運(yùn)用知識(shí)解決問題的能力。因此，在高三物理復(fù)習(xí)過程中，要重視該類問題的解法思路分析，歸納題型的種類和考點(diǎn)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。 考點(diǎn)一、考查熱力學(xué)第一定律 例1．（2010年廣東卷）如圖1是密閉的氣缸，外力推動(dòng)活塞P壓縮氣體，對(duì)缸內(nèi)氣體做功800J，同時(shí)氣體向外界放熱200J，缸內(nèi)氣體的 A．溫度升高，內(nèi)
2、能增加600J B．溫度升高，內(nèi)能減少200J C．溫度降低，內(nèi)能增加600J D．溫度降低，內(nèi)能減少200J 解析：由熱力學(xué)第一定律得：，一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能大小只與溫度有關(guān)，故溫度升高，答案選A正確。 例2．（2010年全國II卷）如圖2，一絕熱容器被隔板K隔開a、b兩部分。已知a內(nèi)有一定量的稀薄氣體，b內(nèi)為真空，抽開隔板K后，a內(nèi)氣體進(jìn)入b，最終達(dá)到平衡狀態(tài)。在此過程中 A．氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能減少 B．氣體不做功，內(nèi)能不變 C．氣體壓強(qiáng)變小，溫度降低 D．氣體壓強(qiáng)變小，溫度不變 解析：絕熱容器內(nèi)的稀薄氣體與外界沒有熱傳遞，Q=0。稀薄氣體向真空擴(kuò)散沒有做功，W=
3、0。根據(jù)熱力學(xué)第一定律稀薄氣體的內(nèi)能不變，則溫度不變。稀薄氣體擴(kuò)散體積增大，壓強(qiáng)必然減小。答案為BD。 考點(diǎn)二、考查氣體內(nèi)能變化問題 例3．（2009年全國卷II）如圖3所示，水平放置的密封氣缸內(nèi)的氣體被一豎直隔板分隔為左右兩部分，隔板可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)，右側(cè)氣體內(nèi)有一電熱絲。氣缸壁和隔板均絕熱。初始時(shí)隔板靜止，左右兩邊氣體溫度相等?，F(xiàn)給電熱絲提供一微弱電流，通電一段時(shí)間后切斷電源。當(dāng)缸內(nèi)氣體再次達(dá)到平衡時(shí)，與初始狀態(tài)相比 A．右邊氣體溫度升高，左邊氣體溫度不變 B．左右兩邊氣體溫度都升高 C．左邊氣體壓強(qiáng)增大 D．右邊氣體內(nèi)能的增加量等于電熱絲放出的熱量 解析：本題考查電路接
4、入氣缸問題，當(dāng)電熱絲通電后，右的氣體溫度升高氣體膨脹，將隔板向左推，對(duì)左邊的氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，內(nèi)能增加，氣體的溫度升高，根據(jù)氣體定律左邊的氣體壓強(qiáng)增大。BC正確，右邊氣體內(nèi)能的增加值為電熱絲發(fā)出的熱量減去對(duì)左邊的氣體所做的功，D錯(cuò)。因此，答案為BC。 考點(diǎn)三、考查氣缸受力平衡問題 例4．如圖4所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空而靜止。設(shè)活塞和缸壁間無摩擦且可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性能良好。使缸內(nèi)氣體溫度總能與外界大氣的溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是 A．若外界大氣壓強(qiáng)增大，則彈簧將壓縮一些 B．若外界大氣壓強(qiáng)增大，則汽缸的上底面距地面的高度將增大
5、C．若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小 D．若氣溫升高，則汽缸的上底面距地面的高度將增大 解析：取活塞及汽缸為研究對(duì)象，其重力和彈簧彈力受力平衡，無論氣體怎樣變化，彈力不變，其長(zhǎng)度不變，A錯(cuò)；由，得大氣壓強(qiáng)p0增大，氣體壓強(qiáng)變大，溫度不變。由此時(shí)氣柱變短，即汽缸上底面離地高度變小，B錯(cuò)；氣體壓強(qiáng)不變，溫度升高，根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律知體積增大，氣柱變長(zhǎng)，知C錯(cuò)，D對(duì)。答案為D?！ 】键c(diǎn)四、考查氣體狀態(tài)參量的圖像 例5．如圖5甲所示，固定在水平地面上的氣缸內(nèi)，用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，已知在環(huán)境溫度變化時(shí)大氣壓強(qiáng)不變?，F(xiàn)對(duì)活塞施加一作用力F，使氣缸內(nèi)氣體分別經(jīng)歷圖乙所示的①②③三個(gè)過程，緩
6、慢地從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，狀態(tài)A、B壓強(qiáng)相等，則下列說法正確的是 A．過程①F—定對(duì)活塞做負(fù)功 B．過程②F對(duì)活塞做功為零 C．過程③F先對(duì)活塞做正功，后對(duì)活塞做負(fù)功 D．過程①的內(nèi)能比過程②的內(nèi)能增加的多 解析：由題意知，①過程是壓強(qiáng)先增大后減小，最后與原來相等，溫度增加體積增大，得活塞向右移動(dòng)，F(xiàn)對(duì)活塞做負(fù)功，A正確；過程②說明活塞受力平衡，得F=0，F(xiàn)對(duì)活塞做功也為零，B正確；過程③溫度增加體積增大，得活塞向先向右后向左移動(dòng)，得F先對(duì)活塞做負(fù)功，后對(duì)活塞做正功，C錯(cuò)；過程①的內(nèi)能和過程②的內(nèi)能增加一樣多，D錯(cuò)；因此答案AB選項(xiàng)正確?！ ±?．如圖6所示，導(dǎo)熱的汽缸固定在水平地面
7、上，用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中（狀態(tài)①），汽缸的內(nèi)壁光滑。現(xiàn)用水平外力F作用于活塞桿，使活塞緩慢地向右移動(dòng)一段距離（狀態(tài)②），在此過程中，如果環(huán)境保持恒溫，分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度。氣體從狀態(tài)①變化到狀態(tài)②，此過程可用圖中的哪幾個(gè)圖象表示 解析：由題意知，從①到②，溫度不變，體積增大，壓強(qiáng)減小，所以只有AD正確。AD?！ 】键c(diǎn)五、考查氣體狀態(tài)參量的討論 例7
