2019年高考物理 名校模拟试题分项解析40热点 专题37 热学计算题

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专题37 热学计算题1.(10分)(2019广东七校联考)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h,此时封闭气体的温度为T1现通过电热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时,气体温度上升到T2已知大气压强为p0,重力加速度为g,T1 和T2均为热力学温度,不计活塞与气缸的摩擦。求:活塞上升的高度;加热过程中气体的内能增加量【命题意图】本题考查理想气体状态方程和热力学第一定律及其相关知识点。2.(8分)(2019四川成都摸底)如图,A为竖直放置的导热气缸,其质量M50kg、高度L12cm,B气缸内的导热活塞,其质量m10kg;B与水平地面间连有劲度系数k100N/cm的轻弹簧,A与B的横截面积均为S100cm2。初始状态下,气缸A内封闭着常温常压下的气体,A、B和弹簧均静止,B与气缸底端相平。设活塞与气缸间紧密接触且无摩擦,活塞厚度不计,外界大气压强p01105Pa。重力加速度g10m/s2。(i)求初始状态下气缸内气体的压强;(ii)用力缓慢向下压气缸A(A的底端始终未接触地面),使活塞B下降lcm,求此时B到气缸顶端的距离。【命题意图】此题考查平衡条件和玻意耳定律及其相关知识点。【解题思路】(i)初态,A受重力、大气向下压力P0S和内部气体向上压力P1S作用处于平衡状态由力的平衡条件有:Mgp0Sp1S(2分) 式中V1=SHV2=S(H+h)5.(10分)(2018高考全国理综I)如图,容积为V的汽缸由导热材料制成,面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K。开始时,K关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p0, 现将K打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为时,将K关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g。求流入汽缸内液体的质量。【命题意图】 本题考查玻意耳定律、关联气体、压强及其相关的知识点。【解题思路】设活塞再次平衡后,活塞上方气体的体积为V1,压强为p1;下方气体的体积为V2,压强为p2,在活塞下移的过程中,活塞上下方气体的温度均保持不变。由玻意耳定律得由已知条件得6(10分)(2018高考全国理综III)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。【命题意图】 本题考查玻意耳定律、液柱模型、关联气体及其相关的知识点。 解得:TA750 KA、B中气体温度相同,故TB750 K.答案:(1)BDE(2)()1.9H0()750 K8.(10分)一定质量的理想气体从A状态变化到B状态再变化到C状态,其状态变化过程的pV图象如图所示已知该气体在状态A时的温度为27 .()求该气体在状态B和C时的温度;()该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?9.【德州二模】如图所示,水平固定放置的气缸,由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B面积分别为2S和S,活塞A、B用长为2l的细直杆连接,活塞与筒壁气密性好且摩擦不计。现活塞间密闭有一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为p0,当气缸内气体温度为T0时,活塞B与两圆筒连接处的距离为l且处于静止状态。(i)现使气缸内气体温度缓慢下降,活塞A刚刚缓慢右移到两圆筒连接处时,求密闭气体的温度T1;(ii)若气缸内气体温度缓慢下降至T0/2,求细直杆对活塞的弹力大小F。(ii)若气缸内气体温度缓慢下降至,气体发生等容变化,故气体压强p2有细直杆对活塞的弹力大小为。 6
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