專輯35 理想氣體- 2020年全國(guó)大市名校高三期末一模物理考試試題全解全析匯編(第12期)解析版

112020年全國(guó)大市名校三期末一模物理試題全解全析匯編（2020·北衡金高上期末如圖所示，開口向上的氣缸靜置于水平桌面上，用一橫截面積=50cm

的輕質(zhì)活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，輕繩一端系在活塞上，另一端跨過兩個(gè)定滑輪連著勁度系數(shù)=2800N/m的豎直輕彈簧，簧下端拴接一質(zhì)量m=14kg的塊B。開始時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的溫度t

=27氣缸底的距離L=120cm恰處于原長(zhǎng)狀態(tài)外大氣壓強(qiáng)恒為=1.0×1010

Pa，重力加速度g=10m/s

，一切摩擦均不計(jì)，熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系式為=＋，現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體緩慢冷卻，求：物B剛要離開桌面時(shí)氣缸內(nèi)封閉氣體的溫度為多少攝氏度？體溫冷卻到93物B離桌面的高度H?！敬鸢浮?15cm【解析】塊B剛離開桌面時(shí)，彈簧的拉力滿足kx解得

mg

物塊B要離開桌面時(shí)，活塞受力平衡，有pS1解得p

由理想氣體狀態(tài)方程有L01解得T=207K，=-6622溫降-后若繼續(xù)降溫﹐缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋·呂薩克定律得

LH1112解得H=15cm（2020·東七聯(lián)體三二聯(lián)）圖所示，內(nèi)徑相同的兩U玻璃管豎直放置在空氣中，中間用細(xì)軟管相連，左側(cè)U形頂端封閉，側(cè)形開口，用水銀將部分氣體A封在左側(cè)U管內(nèi)，細(xì)軟管內(nèi)還有一部分氣體境溫度恒為27強(qiáng)為管內(nèi)各液面高度差分別為h10cm2

時(shí)分氣體長(zhǎng)度為

，①求A部氣體的壓強(qiáng)；1212②現(xiàn)僅給部氣體加熱，當(dāng)管內(nèi)氣體溫度升高了50?C時(shí)A部氣體長(zhǎng)度為，求時(shí)右側(cè)U形液面高度差

'2

【答案】

54cmHg

(2)

8cm【解析】①設(shè)左側(cè)部氣體壓強(qiáng)為，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，圖中液面的高度關(guān)系可知，pp，得ppcmHg221102

Vp'p'60cmHg111②由理想氣體狀態(tài)方程有得1'1由于空氣柱長(zhǎng)度增加1cm，水銀柱向右側(cè)移動(dòng)1cm因此液面高度差

h'cm1

P'12

解得

h'cm2

貴州省盤育中高第次考）如圖所示，向一個(gè)空的鋁制飲料即易拉中入一根透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油長(zhǎng)可忽)．如果不計(jì)大氣壓的變化這就是一個(gè)簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)．已知鋁罐的容積是3603，吸管內(nèi)部粗細(xì)均勻，橫截面積為.2220cm，溫度為25，油柱離管口10．

，吸管的有效長(zhǎng)度為估算這個(gè)氣溫計(jì)的測(cè)量范圍；證明吸管上標(biāo)刻溫度值時(shí)，刻度線一定均勻分.【答案】0

C-26.60）【解析】（）閉氣體做等圧変化，當(dāng)液體到達(dá)飲料管的最下端時(shí)，氣體的溫度最低，由-呂薩克定律得：31＝21131＝211VV1＝2T12得：V＝296.4K23.4V0.2

封閉氣體做等圧変化，當(dāng)液體到達(dá)飲料管的最上端時(shí)，氣體的溫度最高，由-呂薩克定律得VV3T3得V0.2T＝299.6K26.6V0.11此溫度計(jì)的測(cè)量范圍為23.4oC26.6V（）據(jù)-呂薩克定律得：TT2VV＝12T2

C設(shè)吸管內(nèi)部的橫截面積為S，部在℃的熱力學(xué)溫度為，體積為，溫度變化

時(shí)油柱移動(dòng)的距離為

，則有V＝即：T＝V101101由上式可以看出

成正比關(guān)系，所以吸管上標(biāo)刻溫度值時(shí)，刻度是均勻.【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵是掌握理想氣體狀態(tài)方程，及-呂薩克定律的應(yīng)用．注意熱力溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)的區(qū)別與聯(lián)系．山省校三學(xué)第次聯(lián)如圖所示，導(dǎo)熱缸體質(zhì)量，缸內(nèi)輕質(zhì)活塞被一勁度系數(shù)=100N/cm的彈簧豎直懸掛于天花板上。輕質(zhì)活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體（氣體重力不計(jì)溫度為T時(shí)，被封氣柱長(zhǎng)度

l30

cm，缸口離天花板高度h，知活塞與缸壁間無摩擦，活塞橫截面積=1×1022

，大氣壓強(qiáng)p=1.0×10Pa且持不變，重力加速度g=10m/s2.

求：環(huán)境溫度降到多少時(shí)缸口恰好接觸天花板；溫度降到多少時(shí)天花板對(duì)缸體的壓力等于缸體重力（缸口與天花板接觸點(diǎn)不完全密閉【答案】①；248.9K。【解析】①在環(huán)境溫度下降到缸口恰好接觸天花板的過程中壓強(qiáng)不變簧的長(zhǎng)度不變蓋呂薩克定律有：l(l)S11TT1解得T2②初態(tài)整體受力平衡，設(shè)彈簧伸長(zhǎng)量為，有kx=112001200解得x1天花板對(duì)缸體的壓力等于缸體的重力時(shí)F=MgNF+=kxNx2eq\o\ac(△,x)eq\o\ac(△,)=-

2初態(tài)缸體平衡，有pS=S10末態(tài)缸體平衡，有Fp1N0根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：plSp11111解得T=248.9K3（2020·西臨市三學(xué)高模）圖所示，絕熱性能良好的汽缸開口向上，中用絕熱性能良好的活塞封閉一段氣體，氣柱的長(zhǎng)為h活塞與汽缸內(nèi)壁無摩擦且氣密性良好，活塞的質(zhì)量m橫截面積為S，氣壓強(qiáng)為p，開始時(shí)缸中氣體的溫度為T，力加速度為g．0202若在汽缸上放一個(gè)質(zhì)量為的塊，再給缸中氣體加熱，使氣柱長(zhǎng)仍為，加熱后氣體的溫度為多少若只給缸中氣體緩慢加熱，當(dāng)氣體溫度為2T時(shí)電熱絲產(chǎn)生的熱量為，則氣體的內(nèi)能增加多少？【答案】①

SmgS

②

p【解析】①?zèng)]有放物塊量，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為

P1

放一個(gè)質(zhì)量為的塊后，缸丙氣體壓強(qiáng)為P則有：T

PP

mgS解得：

PmgT0Pmg0

T0

；②若只給缸中氣體緩慢加熱，氣體發(fā)生等壓變化，當(dāng)氣體溫度為時(shí)設(shè)活塞上升的高度為，則有(S0解得：此過程氣體對(duì)外做功

W

S

Sh000000根據(jù)熱力學(xué)第一定律，氣體的內(nèi)能增加量為

P（2020·西周縣三二模）圖，內(nèi)壁光滑的絕熱氣缸豎直放置，內(nèi)有厚度不計(jì)的絕熱活塞密封塞質(zhì)量m=10kg始個(gè)裝置靜止且處于平衡狀態(tài)與底部的距離為度T=300K。現(xiàn)用電阻絲（體積不計(jì)）為氣體加熱，同時(shí)在活塞上添加細(xì)砂保持活塞的位置始終不變直T=600K。知大氣壓強(qiáng)Pa，活塞截面積S=1.0×10-m2，2(i)溫度為T時(shí)氣體的壓強(qiáng)；活上加細(xì)砂的總質(zhì)量eq\o\ac(△,m)eq\o\ac(