2019高考物理三轮冲刺大题提分大题精做16热学.docx

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1、大题精做十六热学1．【2018全国模拟卷】如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。【解析】由于活塞处于平衡状态所以可以利用活塞处于平衡状态，求封闭气体的压强，然后找

2、到不同状态下气体参量，计算温度或者体积。开始时活塞位于a处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1，压强为p1，根据查理定律有p0T0=p1T1①根据力的平衡条件有p1S=p0S+mg②联立①②式可得T1=1+mgp0ST0③此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2。根据盖—吕萨克定律有V1T1=V2T2④式中V1=SH⑤V2=S（H+h）⑥联立③④⑤⑥式解得T2=1+hH1+mgp0ST0⑦从开始加热到

3、活塞到达b处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为W=p0S+mgh⑧故本题答案是：W=p0S+mgh1．【2018年（新课标I卷)】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V8时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6，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。【解析】设活塞再次平

4、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p0V2=p1V1①p0V2=p2V2②由已知条件得V1=V2+V6-V8=1324V③V2=V2-V6=V3④设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p2S=p1S+mg⑤联立以上各式得m=15p0S26g⑥2．【2018全国III卷】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=18.0cm和l2

5、=12.0cm，左边气体的压强为12.0cmHg。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。【解析】设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气体长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有p1=p2+ρg（l1-l2）①式中ρ为水银密度，g为重力加速度大小。由玻意耳定律有p1l1=pl1′②p2l2=pl2′③l1′–l1=l2–l2′④由①②③④式和题给条件得l1′=

6、22.5cm⑤l2′=7.5cm⑥3．【湖南省洞口一中2018届高三模拟】一粗细均匀的U形管ABCD的A端封闭，D端与大气相通．用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的AB一侧，并将两端向下竖直放置，如图所示．此时AB侧的气体柱长度l1=25cm．管中AB、CD两侧的水银面高度差h1=5cm．现将U形管缓慢旋转180°，使A、D两端在上，在转动过程中没有水银漏出．已知大气压强p0=76cmHg．求旋转后，AB、CD两侧的水银面高度差．【解析】对封闭气体研究，初状态时，压强为：p1=p0+h1=76+5cmHg=81cmHg，体积为：V1

7、=l1s；设旋转后，气体长度增大△x，则高度差变为（5-2△x）cm，此时气体的压强为：p2=p0-（5-2△x）=（71+2△x）cmHg，体积为：V2=（25+△x）s根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2，即：（81×25）=（71+2△x）（25+△x）解得：△x=2cm根据几何关系知，AB、CD两侧的水银面高度差为：△h=5-2△x=1cm．4．【湖北省武汉市2019届高三模拟】粗细均匀的U形玻璃管竖直放置左端封闭右端开口，右端上部有一光滑轻活塞。初始时管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知玻璃管的横截面积处处相同在活塞移动的过程

8、中，没有发生气体泄漏，大气压强p0=76cmHg。(i)求初始时左端气体的压强p1；(ⅱ)若环境温度不变缓慢拉动活塞，当活塞刚好达到右端管口时，求左端水银柱下降的高度h。(解方程时可以尝试试根法)【解析】(