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精品资料，欢迎大家下载！高要二中2021届高三专题复习三(活塞类计算题)1、如下图,用轻质活塞在汽缸内封闭一定质量理想气体,活塞与汽缸壁间摩擦忽略不计,开始时活塞距汽缸底高度hi=0.50m,气体de温度ti=27C.给汽缸加热,活塞缓慢上升到距离汽缸底h2=0.80m处,同时缸内气体吸收Q=450Jde热量.活塞横截面积S=.5.0X103m2,大气压强p0=1.0X105Pa.求：丁 活塞距离汽缸底h2时de温度t2；2L,一个很薄且质量不计 此过程中缸内气体增加de内能U.L高处,外界大气压为1.0X105Pa,温2、如下图,有一圆柱形汽缸,上部有一固定挡板,汽缸内壁de高度是de活塞封闭一定质量de理想气体,开始时活塞处在离底部度为27C,现对气体加热,求：(1)当加热到127C时活塞离底部de高度；(2)当加热到427C时,气体de压强.3、如图甲所示,地面上放置有一内壁光滑de圆柱形导热汽缸,汽缸de横截面积S=2.5X103m2.汽缸内部有一质量和厚度均可忽略de活塞,活塞上固定一个力传感器,传感器通过一根细杆与天花板固定好.汽缸内密封有温度t0=27C,压强为p0de理想气体,此时力传感器de读数恰好为0.假设外界大气de压强p0不变,当密封气体温度t升高时力传感器de读数F也变化,描绘出Ft图象如图乙所示,求： 力传感器de读数为5N时,密封气体de温度t; 外界大气de压强po.4、“拔火罐是一种中医疗法,为了探究“火罐de“吸力,某人设计了如图2所示de实验.圆柱状汽缸(横截面积为S)被固定在铁架台上,轻质活塞通过细线与重物m相连,将一团燃烧de轻质酒精棉球从缸底de开关K处扔到汽缸内,酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为tC)关闭开关K,此时活塞下de细线刚好拉直且拉力为零,而这时活塞距缸底为L.由于汽缸传热良好,重物被吸起,最后重物稳定在距地面上处.环境温度为27C不变,胃与1大气压强相(I富10S6一,=!-当,汽缸内de气体可看作理想气体,求t值.Q南5、如下图,一上端开口de圆筒形导热汽缸竖直静置于地面,汽缸由粗、细不同de两局部构成,粗筒de横截面积是细筒横截面积S(cm2)de2倍,且细筒足够长.粗筒中一个质量和厚度都不计de活塞将一定量de理想气体封闭在粗筒内,活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用,此时活塞相对于汽缸底部de高度h=12cm,大气压强po=75cmHg.现把体积为17S(cm3)de水银缓缓地从上端倒在活塞上方,在整个过程中气体温度保持不变,不计活塞与汽缸壁n水以上资料仅供参考，如有侵权，留言第一时间删除！间de摩擦.求活塞静止时下降de距离X.6、某压力锅结构如下图.盖好密封锅盖,将压力阀套在出气孔上,给压力锅加热,当锅内气体压强到达一定值时,气体就把压力阀顶起.假定在压力阀被顶起时,停止加热.假设此时锅内气体de体积为V,摩尔体积为V.,阿伏加德罗常数为Na,写出锅内气体分子数de估算表达式.假定在一次放气过程中,锅内气体对压力阀及外界做功1J,并向外界释放了2Jde热量.锅内原有气体de内能如何变化？变化了多少?大气压强P随海拔高度Hde变化满足P=P0(1aH),其中常数a0.结合气体定律定性分析在不同de海拔高度使用压力锅,当压力阀被顶起时锅内气体de温度有何不同.7、如下图,放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kgde金属容器内密闭一些空气,容器侧壁正中央有一阀门,阀门细管直径不计.活塞质量为10kg,横截面积为60cm2.现翻开阀门,让活塞下降直至静止.不计摩擦,不考虑气体温度de变化,大气压强为1.0x105Pa.活塞经过细管时加速度恰为g.求:(1)活塞静止时距容器底部de高度;(2)活塞静止后关闭阀门,对活塞施加竖直向上de拉力,是否能将金属容器缓缓提离地面？(通过计算说明)8、如下图,两端开口de汽缸水平固定,A、B是两个厚度不计de活塞,面积分别为S1=20cm2,S2=10cm2,它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑de定滑轮与质量为Mde重物C连接,静止时汽缸中de空气压强P1=1.2atm,温度Ti=600K,汽缸两局部de气柱长均为L.大气压强p0=1atm=1.0x105Pa,取g=10m/s2,缸内空气可看做理想气体,不计摩擦.求:重物Cde质量M是多少;降低汽缸中气体de温度,活塞A将向右移动,在某温度下活塞A靠近D处时处于平衡,此时缸内气体de温度是多少.9、(1)地球大气层de厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为Na,地面大气压强为P0,重力加速度大小为g.由此可估算得,地球大气层空气分子总数为空气分子之间de平均距离为(2)如图7所示,一底面积为S,内壁光滑de圆柱形容器竖直放置在水平地面上,开口向上,内有两个质量均为mde相同活塞A和B;在A与B之间、B与容器底面之间分别封有定量de同样de理想气体,平衡时体积均为V.容器内气体温度始终不变,重力加速度大小为g,外界大气压强为p.现假设活塞B发生缓慢漏气,致使B最终与容器底面接触.求活塞A移动de距离.10、如下图,两个可导热de气缸竖直放置,它们de底部都由一细管连通忽略细管de容积气缸各有一个活塞,质量分别为m1和m2,活塞与气缸无摩擦.活塞de下方为理想气体,上方为真空.当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h.mi=3m,m2=2m在两活塞上同时各放一质量为mde物块,求气体再次到达平衡后两活塞de高度差假定环境温度始终保持为T.在到达上一问de终态后,环境温度由To缓慢上升到T,试问在这个过程中,气体对活塞做了多少功？气体是吸收还是放出了热量?假定在气体状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部.h11、如图,水平放置de汽缸内壁光滑,一个不导热de活塞将汽缸内de气体分为A、B两局部,两部分气体可以分别通过放在其中de电热丝加热.开始时,A气体de体积是Bde一半,A气体de温度是17oC,B气体de温度是27oC,活塞静止.现缓慢加热汽缸内气体,使A、B两局部气体de温度都升高10oC,在此过程中活塞向哪个方向移动?某同学de解题思路是这样de：设温度升高后,左边气体体积增加那么右边气体体积减少V,根据所给条件分别对两局部气体运用气态方程,讨论出Vde正负便可知道活塞移动方向.你认为该同学de思路是否正确？如果认为正确,请按该同学思路确定活塞de移动方向；如果认为不正确,请指出错误之处,并通过计算确定活塞de移动方向.12、如下图,用两个质量均为m、横截面积均为Sde密闭活塞将开口向下竖直悬挂de导热气缸内de理想气体分成I、两局部,当在活塞A下方悬挂质量为2mde物体后,整个装置处于静止状态,此时I、两局部气体de高度均为10.环境温度、大气压强P0均保持不变,且满足5mg=poS,不计一切摩擦.当取走物体后,两活塞重新恢复平衡,求活塞A上升de高度.高要二中2021届高三专题复习三参考答案1、解析气体做等压变化,活塞距离汽缸底h2时温度为t2,那么根据气态方程可得hiSh2S0.500.80=即=TiT2273+27273+12解得t2=207C在气体膨胀de过程中,气体对外做功为W0=pAV=1.0X105X(0.800.50)X5.0X103j=150J根据热力学第一定律可得气体内能de变化为U=W+Q=W0+Q=150J+450J=300J2、解析：开始加热活塞上升de过程封闭气体作等压变化.设气缸横截面积为S,活塞恰上升到气缸上部挡板处时气体温度为tC,那么对于封闭气体,状态一：Ti=(27+273)K,Vi=LS;状态二：T=(t+273)K,V=2LS.工VTt2732LS由一,可得,解得t=327CV1T1300LS当加热到127C时,活塞没有上升到气缸上部挡板处,设此时活塞离地高度为h,对于封闭气体,初状态：Ti=300K,Vi=LS末；末状态：T2=400K,V2=hS.,V2T2hS400*曰4：由,可侍,解侍hLViTiLS3003设当加热到4270C时气体de压强变为p3,在此之前活塞已上升到气缸上部挡板处,对于封闭气体,初状态：Ti=300K,Vi=LS,pi=i.0xI05Pa；土P3V3PiVi由T3Ti,可得P3叩3Pi,V3L末状态：T3=700K,V3=2LS,p3=?t27C代入数据得：P3=i.i7xi05Pa5N3、由题图乙可知.300N327C-27C得出t=32C温度ti=327C时,密封气体de压强FPi=P0+=P0+i.2xi05PaSP0Pi密封气体发生等容变化,那么E联立以上各式并代入数据解得P0=i.2xi05Pa4、解析当汽缸内温度为tC时,汽缸内封闭气体I状态：Pi=P.,Vi=LS,Ti=(273+t)K当汽缸内温度为27C时,汽缸内封闭气体H状态:mg59p2=p0=一p0,V2=LS,T2=300KS610piVlp2V2由理想气体状态方程得=TiT2解得Ti=400K故t=127C5、解析2以汽缸内封闭气体为研究对象.初态压强pi=p0=75cmHg,初态体积Vi=2hS17S-2xS末态体积V2=2hxS末态压强p2=p0+x+S由玻意耳定律可知：piVi=p2V2化简得x2i04x+204=0解得x=2cm或x=i02cm舍V6、解析：设锅内气体分子数为n:n一NaV.A根据热力学第一定律得：U=W+Q=3J锅内气体内能减少,减少了3J由P=P0iaH其中a0知,随着海拔高度de增加,大气压强减小._mg,.由PP0知,随着海拔高度de增加,阀门被顶起时锅内气体压强减小.根据查理定律得：旦&TiT2可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度de增加而降低.7、解析：i活塞经阀门细管时,容器内气体de压强为Pi=i.0xi05Pa,容器内气体de体积为Vi=60xi0-4x0.2m3=i.2xi0-3m3活塞静止时,气体de压强为P2=P0+mg/S=i.0xi05+i0xi0/60xi0-4=i.i7xi05Pa根据玻意耳定律,PiVi=P2V2i.0xi05xi.2xi0-3=i.i7xi05xV2求得V2=1.03x10-3m3h2=V2/S=1.03x10-3/60X10-4=0.17m(2)活塞静止后关闭阀门,假设当活塞被向上拉起至容器底部h高时,容器刚被提离地面,那么气体de压强为P3=P0Mg/S=1.0x105-35X10/60X10-4=4.17x104PaP2V2=P3V31.0X105x1.2X10T.17X104X60X10-4xh求得h=0.48m容器高度-金属容器不能被提离地面8、解析活塞整体受力平衡,那么有：pS+pS2=P0S1+P1S2+Mg代入数据,得M=2kgA靠近D处时,后来,力de平衡方程没变,所以气体压强没变S1+S2LS22L由等压变化有=T1T2代入数据得T2=400Kp0S9、解析(1)设大气层中气体de质量为m,由大气压强产生,mg=pS,即m=gmNapSNa4TtR2p0NA分子数n=假设每个分子占立方体,各小立方体紧密排列,3V那么小立方体边长即为空气分子平均间距,设为a,大气层中气体总体积为V,a=、-,而V=43MghTtR2h,所以a=、p0NAmgp1=p0+mg对B分析有p2=p1+s(2)A与B之间、B与容器底面之间de气体压强分别为p1、p2,在漏气前,对A分析有mgB最终与容器底面接触后,AB间de压强为p,气体体积为V,那么有p=p0+由于温度始终不变,对于混合气体有piV+P2V=pV2V设活塞B厚度为d,漏气前A距离底面de高度为h=;+dV,漏气后A距离底面de高度为h司+dmgV以上各式联立化简得h=poS+mgS10、解析：设左、右活塞de面积分别为A,和A,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体de压强相等,即:3mg由此得:2mgAAZ3AA-A28mg,3,体积为一Ax(x为左活2在两个活塞上各加一质量为mde物块后,右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中.在初态,气体de压强为2,体积为|Ah；在末态,气体压强为3A塞de高度).由玻意耳一马略特定律得:mg4mg5Ah3AxA3A一5解得：x-h4即两活塞de高度差为5h4当温度由T0上升至T时,气体de压强始终为,设xZ是温度到达3AT时左活塞de高度,由盖吕萨克定律得：X/T一xTo5Th4To5mgh(工1)To活塞对气体做de功为:5TFs4mgh(1)4To在此过程中气体吸收热量11、解析：该同学思路正确.工-PaVPa(V对A有：上TaTaV)对B有:PB2VTbPb(2VTbV)将条件代入上述方程,得V0)故活塞向右移动还可以用下面方法求解：设想先保持A、Bde体积不变,当温度分别升高10oC时,对A有：七座TaTaPaTataPa300290PaTb310同理,对B有Pb一PbPbTb300由于Pa300310Pb,一290300所以PaPb,故活塞向右移动.12、解析：对气体I分析,初状态de压强为:3mg2p1=p0-=_p0S5mg4末状态de压强为：p=p0=p0S5由玻意耳定律有：p|0S=p1|1S解得：l1=一|02对气体n分析,初状态p2=p1mgS15p0mg末状态P2予1=由玻意耳定律P2|0S=P2|2S|2=一|03A活塞上升de高度|=(|0|1)+(|0-|2)=-|0O6