高考物理选考热学计算题（三）含答案与解析

1、高考物理选考热学计算题（三）含答案与解析 高考物理选考热学计算题（三） 组卷老师：莫老师 评卷人 得 分 一计算题（共50小题） 1图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，下管足够长，图中管的横截面积分别为s1=2cm2，s2=1cm2，管内水银长度为h1=h2=2cm，封闭气体长度l=10cm，大气压强为p0=76mhg，气体初始温度为300k，若缓慢升高气体温度，试求： （1）当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度； （2）当气体温度为525k时，水银柱上端距离玻璃管底部的距离。 2如图所示，气缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为h筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭

2、一定量的理想气体，开始时活塞处于离底部h的高度，外界大气压强为1105pa，温度为127，现对气体加热。求： 当活塞刚好到达汽缸口时气体的温度； 气体温度达到607oc时气体的压强。 3如图所示，竖直部分足够长的薄壁u形管竖直放置，左管中有一不漏气的轻质活塞可沿管上下滑动，最初左右两管水面等高，活塞恰好接触水面，已知管的 第1页（共75页） 横截面为正方形，左管横截面的边长l1=0.10m，右管横截面的边长l2=2l1，水的密度=1.0103kg/m3大气压p0=1.0105pa，重力加速度g=10m/s2现用竖直向上的力f缓慢向上移动活塞，使活塞向上移动距离h=8.5m（右管中的水量足够多，

3、不计摩擦） （1）试通过定量计算判断活塞是否一直和水面接触？ （2）求力f所做的功？ 4如图所示，足够长且粗细均匀的u形管两端都开口，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱de，当气体温度是7时，空气柱长为15cm，u形管底长bc=10cm，cd水银柱高为5cm，ef水银柱高为25cm，已知大气压强为75cmhg求： （1）若保持气体的温度不变，从u形管右侧管口处缓慢地再注入5cm长的水银柱，求管内空气柱长度 （2）从u形管右侧管口处缓慢注入25cm长的水银柱，并将气体温度升到63，求管内空气柱的长度（保留3位有效数字） 5如图甲所示，一只一端封闭的导热玻璃管开口竖直向上，用一段长度为h的水银柱封住

4、一部分空气，玻璃管静止时空气柱长度为l现将该玻璃管放在倾角为的长斜面上由静止释放，如图乙所示，已知玻璃管与斜面之间的动摩擦因素为，大气压强为p0当玻璃管在斜面上运动稳定时，求玻璃管内空气柱的长度 第2页（共75页） 6氧气瓶a、b容积分别为va=15l和vb=10l，室温下测得盛装氧气的匀强分别为pa=16atm和pb=4.5atm，现在需将a中的氧气抽出一部分注入b中，现有一容积v0=5l的抽气筒，从a中抽气后全部注入b中，求抽注1次后b中氧气的压强（不计操作过程温度的变化） 7两端开口长为40cm的直玻璃管竖直向下插入水银槽中，水银面位于管的中点，现将玻璃管上端封闭后将管竖直向上提出水银槽

5、，若气体温度始终不变，求提出玻璃管后封闭气体的长度（已知大气压p0=75cmhg） 8一个汽缸放在水平地面上，横截面积为s，汽缸上端有两个固定的凸起，可阻挡活塞向上运动，一个质量不计的活塞恰好处于凸起的下面，距离底面高度为h，活塞下封闭一定质量的气体，现将一些铁砂放在活塞上，活塞下降至距底面h处，随后对活塞中的气体加热，使其热力学温度变为原来的2倍活塞回到最初位置，最终气体压强与初始状态相比只增大了由铁砂产生的附加压强，已知大气压强为p0，重力加速度为g，求放入铁砂的质量 9某潜艇位于海面下200m深处，如图，潜艇上有一容积为3m3的贮气钢筒，筒内储有压缩气体，压缩气体的压强为2.0107pa

6、将贮气钢筒内一部分压缩气体通过节流阀压入水舱，排除海水10m3（节流阀可控制器两端气压不等，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1.0105pa，海水密度取1.0103kg/m3，重力加速度g=10m/s2求： （i）海面下200m深处的压强p1； （ii）贮气钢筒内剩余气体的压强p2 第3页（共75页） 10图示为一定质量的理想气体从状态a经状态b变化到状态c过程的pv图象，且abv轴，bcp轴，已知气体在状态c时的热力学温度为300k，在状态c时的内能比在状态a时的内能多1200j 求气体在状态a、b时的热力学温度； 请通过计算判断气体从状态a变化到状态c的

7、过程是吸热还是放热，同时求出传递的热量 11如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积为s=0.01m2，中间用两个活塞a与b堵住一定质量的理想气体，a、b都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，但不漏气，a的质量不计，b的质量为 m，并与一劲度系数为k=l000n/m较长的弹簧相连，已知大气压强p0=1105pa，平衡时两活塞间的距离l0=0.6m现用力压a，使a缓慢向下移动一段距离后再次平衡，此时用于压a的力f=500n假定气体温度保持不变求： 活塞a向下移动的距离 大气压对活塞a和活塞b做的总功 12通电后汽缸内的电热丝缓慢加热，由于汽缸绝热使得汽缸内密封的气体吸收热量q后温度由t1升

8、高到t2，由于汽缸内壁光滑，敞口端通过一个质量m横截 第4页（共75页） 面积为s的活塞密闭气体加热前活塞到汽缸底部距离为h大气压用p0表示， 活塞上升的高度； 加热过程中气体的内能增加量 13如图所示，一导热性能良好的气缸，横截面积为s，总长度为2l，一厚度不计，质量为m的活塞a恰好位于气缸正中间位置，现将一厚度不计、质量为2m的活塞b轻轻放在气缸顶端，两活塞与气缸密封良好，不计气缸与活塞间的摩擦，大气压为p0，且p0s=mg，求： 两活塞达到平衡时，活塞a下降的高度； 若将气缸缓慢转至水平，稳定时a到缸内的距离。 14如图所示，一定质量的理想气体从状态a经绝热过程到达状态b，再经等容过程到达状态c，此