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【推荐】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.doc

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:

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①活塞上升的高度;

②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。

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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M=50kg、高度L =12cm,B气缸内的导热活塞,其质量m=10kg;B与水平地面间连有劲度系数k=100N/cm的轻弹簧,A与B的横截面积均为S=100cm2。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,

=1×105Pa。重力加速度g=10m/s2。

外界大气压强p

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(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P 0S 和内部气体向上压力P 1S 作用处于平衡状态

由力的平衡条件有:Mg +p 0S =p 1S (2分)

12

12

V V T T ④ 式中

V 1=SH ⑤ V 2=S (H +h )⑥

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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p 0, 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8

V

时,将K 关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了

6

V

,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。

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【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V 1,压强为p 1;下方气体的体积为

V 2,压强为p 2,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

0112

V

p p V =① 0

222

V

p p V =② 由已知条件得

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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l 1=18.0 cm 和l 2=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。

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【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:T″A=750 K

A、B中气体温度相同,故T″

=750 K.

B

答案:(1)BDE (2)(ⅰ)1.9H0(ⅱ)750 K

8.(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p -V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27 ℃.

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(ⅰ)求该气体在状态B和C时的温度;

(ⅱ)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?

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