（新课标）2019版高考物理一轮复习 主题十二 热学 课时跟踪训练51.doc

课时跟踪训练(五十一)落实双基 基础巩固1. (2017广东广州一测)如图，孔明灯的质量m0.2 kg、体积恒为V1 m3，空气初温t027 ，大气压强p01.013105 Pa，该条件下空气密度01.2 kg/m3.重力加速度g10 m/s2.对灯内气体缓慢加热，直到灯刚能浮起时，求：(1)灯内气体密度；(2)灯内气体温度t.解析本题考查气体实验定律，意在考查考生的分析推理能力(1)设加热至温度T，灯内气体密度为，孔明灯刚能浮起，有0VgmgVg解得1.0 kg/m3(2)孔明灯底部开口，说明灯内气体压强不变以t027 (热力学温度为T0)时灯内气体为研究对象(初始体积V0)，设加热后体积膨胀至V，有又因为灯内原有气体总质量不变，则0V0V联立代入解得T360 K，即t87 答案(1)1.0 kg/m3(2)87 2.一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形汽缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成、两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为p10，如图甲所示，若将汽缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为31，如图乙所示设外界温度不变，已知活塞面积为S，重力加速度大小为g，求活塞的质量解析设活塞的质量为m，汽缸倒置前下部气体的压强为p20，倒置后上下部气体的压强分别为p2、p1，由力的平衡条件有p20p10，p1p2，倒置过程中，两部分气体均经历等温过程，设气体的总体积为V0，由玻意耳定律得p10p1，p20p2解得m答案3一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内汽缸壁导热良好，活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动开始时气体压强为p，活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h，外界的温度为T0.现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了.若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g.解析设汽缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得phS(pp)S解得pp外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为h，根据盖吕萨克定律，得解得hh据题意可得p气体最后的体积为VSh联立式得V答案素能培养4(2017湖南怀化一模)如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内，在气缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动，开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p01.0105 Pa，为大气压强)，温度为300 K现缓慢加热气缸内气体，当温度为330 K，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)活塞的质量：(2)固体A的体积解析设固体A的体积为V，活塞的质量为m，气体的状态参量为状态1：T1300 K，p11.0105 Pa，V16040 cm3V状态2：T2330 K，p21.0105 Pa，V2V1状态3：T3360 K，p3p2，V36440 cm3V.(1)气体从状态1到状态2为等容变化过程，代入数据得m4 kg.(2)气体从状态2到状态3为等压变化过程，代入数据得V640 cm3.答案(1)4 kg(2)640 cm35(2017福建质检)某潜艇位于海面下200 m深处如图，艇上有一个容积为3 m3的贮气钢筒，筒内贮有压缩气体，压缩气体的压强为2.0107 Pa.将贮气钢筒内一部分压缩气体通过节流阀压入水舱，排出海水10 m3(节流阀可控制其两端气压不等，水舱有排水孔和海水相连)，在这个过程中气体温度视为不变海面大气压为1.0105 Pa，海水密度取1.0103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)海面下200 m深处的压强p1；(2)贮气钢筒内剩余气体的压强p2.解析本题考查了玻意耳定律等知识，意在考查考生综合分析问题的能力(1)设海面下200 m深处的压强为p1p1p0海水gh代入数据得p12.1106 Pa(2)设贮气钢筒内原有气体的压强为p，注入水舱的气体注入前在贮气钢筒内的体积为V，由玻意耳定律，有pVp1V1，其中V1V水10 m3设贮气钢筒容积为V0，对贮气钢筒内剩余的气体，由玻意耳定律，有p(V0V)p2V0代入数据得p21.3107 Pa答案(1)2.1106 Pa(2)1.3107 Pa6(2017湖北黄冈质检)竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，最初AB段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p075 cmHg.(1)若从C端缓慢注入水银，使水银与C端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？(2)若在竖直平面内将玻璃管顺时针缓慢转动90，最终AB段处于竖直、BC段处于水平位置时，封闭气体的长度变为多少？(结果保留三位有效数字)解析本题考查压强及理想气体状态方程，意在考查考生的分析综合能力(1)以cmHg为压强单位，设A侧空气柱长度l130 cm10 cm20 cm时的压强为p1；当两侧水银面的高度差为h25 cm时，空气柱的长度为l2，压强为p2由玻意耳定律得p1l1p2l2其中p1(755) cmHg80 cmHg，p2(7525) cmHg100 cmHg解得l216 cm故需要注入的水银长度l20 cm16 cm25 cm5 cm24 cm(2)设顺时针转动90后，水银未溢出，且AB部分留有x长度的水银由玻意耳定律得p1l1(p0x)(lx)，其中l30 cm解得x6.6 cm0符合题意故最终封闭气体的长度为lx23.4 cm答案(1)24 cm(2)23.4 cm