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

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