熱學(xué)高考大題知識分享

1、熱學(xué)高考大題熱學(xué)高考大題10分）如圖所示，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為的某種液體；一長為l的粗細(xì)均勻的小平底朝上漂浮在液體中，平衡時小瓶露出液面的部分和進(jìn)入小瓶中液柱的長度均為-0現(xiàn)用活塞將氣缸封閉（圖中未畫出），使活塞緩慢向下運動，4各部分氣體的溫度均保持不變。當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時，進(jìn)入小瓶中的液柱長度為2,求此時氣缸內(nèi)氣體的壓強。大氣壓強為0,重力加速度為g。（2010山東）36.（8分）物理一物理33一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為Vo,開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強為po。經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由To300K升至Ti350K（1）求此時氣體的壓強。（

2、2）保持Ti350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到p。求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。判斷在抽氣過程中剩余氣體反吸熱還是放熱,并簡述原因（8分）如圖，容積為Vi的容器內(nèi)充有壓縮空氣。容器與水銀壓強計相連，壓強計左右兩管下部由軟膠管相連。氣閥關(guān)閉時，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2。打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時右管與左管中水銀面的高度差為ho已知水銀的密度為,大氣壓強為FO,重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變。求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強Pi。（2011全國卷）33.【物理一一選彳

3、3-3（15分）（6分）對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是。（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分）A.若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B.若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時間不段升高，其壓強也一定不斷增大D.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E.當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大（9分）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長12=6.6cm的空氣柱，上部有長13=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞

4、低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣。（2）（9分）如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C亡S浸泡在溫度均為0C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U手工I凜形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S,整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中左的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。（i）求玻璃泡C中氣體的壓強（以mmHg為單位）；（ii）將右側(cè)水槽的水從0C加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm,求加熱后右側(cè)水槽

5、的水溫。（2012上海）30.（10分）如圖，柱形容器內(nèi)用不漏氣的輕質(zhì)絕熱活塞封閉一定量的理想氣體，容器外包裹保溫材料。開始時活塞至容器底部的高度為Hi,容器內(nèi)氣體溫度與外界溫度相等。在活塞上逐步加上多個整碼后，活塞下降到距容器底部H2處，氣體溫度升高了4T;然后取走容器外的保溫材料，活塞位置繼續(xù)下降，最后靜止于距容器底部H3處：已知大氣壓強為p。求：氣體最后的壓強與溫度（2）（9分）如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均有細(xì)管連通，頂部的細(xì)管帶有閥門K.兩氣缸的容積均為V0氣缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不同，厚度可忽略）。開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充

6、有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為Po和Po/3;左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為V0/4。現(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇佑|，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K,經(jīng)過一段時間，重新達(dá)到平衡。已知外界溫度為To,不計活塞與氣缸壁間的摩擦。求：（i）恒溫?zé)嵩吹臏囟萒；（ii）重新達(dá)到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。（2）（10分）如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長li=25.0cm的空氣柱，中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm。已知大氣壓強為P0=75.0cmHgo現(xiàn)將一活塞（圖

7、中未畫出）從玻璃管開口處緩緩?fù)峦?，使管下部空氣柱長度變?yōu)閘；=20.0cm。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離。（2）（8分）如圖，一帶有活塞的氣缸通過底部的水平細(xì)管與一個上端開口的豎直管相連，氣缸與豎直管的橫截面面積之比為3:1,初始時，該裝置的底部盛有水銀；活塞與水銀面之間有一定量的氣體，氣柱高度為l（以cm為單位）；豎直管內(nèi)的水銀面比氣缸內(nèi)的水銀面高出3l/8o現(xiàn)使活塞緩慢向上移動11l/32,這時氣缸和豎直管內(nèi)的水銀面位于同一水平面上，求初始時氣缸內(nèi)氣體的壓強（以cmHg為單位）（2）一豎直放置、缸壁光滑且導(dǎo)熱的柱形氣缸內(nèi)盛有一定量的氮氣，被活塞分隔成I、R兩部分；達(dá)到平衡

8、時，這兩部分氣體的體積相等，上部氣體的壓強為Pi%如圖（a）所示，若將氣缸緩慢倒置，再次達(dá)到平衡時，上下兩部分氣體的體積之比為3:1,如圖(b)所示。設(shè)外界溫度不變，已知活塞面積為S,重力加速度大小為g,求活塞的質(zhì)量。(2)一種水平重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質(zhì)量M=3103kg、體積V0=0.5m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上。向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體，開始時筒內(nèi)液面到水面的距離h140m,筒內(nèi)氣體體積V1=1m3。在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時，拉力減為零，此時氣體體積為V2,隨后浮筒和重物自動上浮。求V2和h2。已知大氣壓強P0=1105Pa,水的密度=

9、1103kg/m3,重力加速度的大小g10m/s2。不計水溫度變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略。Po水面AB(2)(10分)如圖所示，兩氣缸AB粗細(xì)均勻，等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉,B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣；當(dāng)大氣壓為P0,外界和氣缸內(nèi)氣體溫、,_、1一度均為7c且平衡時，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的，活4塞b在氣缸的正中央。(i)現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當(dāng)活塞b升至頂部時，求氮氣的溫(ii)繼續(xù)

10、緩慢加熱，使活塞a上升，當(dāng)活塞a上升的距離是氣缸高度的1，一-,時，求氧氣的壓強。16(2)(9分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)，氣缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿氣缸壁無摩擦地滑動。開始時氣體壓強為P,活塞下表面相對于氣缸底部的高度為h,外界的溫度為丁0。現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時，活塞下降了h/4.若此后外界溫度變?yōu)門,求重新達(dá)到平衡后氣體的體積。已知外界大氣的壓強始終保持不變，重力加速度大小為g(2015上海)30.(10分)如圖，氣缸左右兩側(cè)氣體由絕熱活塞隔開，活塞與氣缸光滑接觸。初始時兩側(cè)氣體均處于平衡態(tài)，體積之比V1:V2=1：2,溫度之比:

11、丁2=2:5。先保持右側(cè)氣體溫度不變，升高左側(cè)氣體溫度，使兩側(cè)氣體體積相同；然后使活塞導(dǎo)熱，兩側(cè)氣體最后達(dá)到平衡。求：(1)兩側(cè)氣體體積相同時，左側(cè)氣體的溫度與初始溫度之比;(2)最后兩側(cè)氣體的體積之比。(2)(10分)如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上側(cè)與大氣相通，下端開口處開關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長度為l=10.0cm,B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)=3.0cm,現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)的高度差為hi=10.0cm時，將開關(guān)K關(guān)閉，已知大氣壓強Po=75.0cmHg。(i)求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長度(ii)此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀達(dá)到

12、同一高度，求注入水銀在管內(nèi)的長度(2)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K,壓強為大氣壓強p0O當(dāng)封閉氣體溫度上升至303K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強立減為po,溫度仍為303K。再經(jīng)過一段時間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K。整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：(i)當(dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強；(ii)當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。(2)(10分)如圖，一固定的豎直氣缸有一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，已知大活

13、塞的質(zhì)量為mi2.50kg,橫截面積為80.0cm2，小活塞的質(zhì)量為m21.50kg,橫截面積為多40.0cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l40.0cm,氣缸外大氣壓強為p1.00105Pa,溫度為T303Ko初始時大活塞與大圓筒底部相距兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495k,現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下2降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2,求(i)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度(ii)缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(2)如圖，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開口向上，內(nèi)有兩個質(zhì)量均

14、為m的相同活塞A和B;在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g,外界大氣壓強為PO?，F(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動的距離。(2)(8分)如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱；U形管內(nèi)盛有密度為=7.5102kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室，開始時，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強均為F0=4.5103Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40cm,求此時左、右兩氣室的體積，取重力加速度大小g10m/s2,U

15、形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計。(2)(10分)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側(cè)水的壓強，兩壓強差能與氣泡半徑r之間的關(guān)系為p=,其中產(chǎn)0.070N/m?，F(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升，已知大氣壓強p0=1.0105Pa,水的密度41.0M03kg/m3,重力加速度大小g=10,2m/s。(i)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強差；(ii)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。(2)(10分)一氧氣瓶的容積為0.08m3,開始時瓶中氧氣的壓強為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強降低到2個