高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十四熱學(xué)-應(yīng)用集訓(xùn)(含解析)_第1頁
高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十四熱學(xué)-應(yīng)用集訓(xùn)(含解析)_第2頁
高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十四熱學(xué)-應(yīng)用集訓(xùn)(含解析)_第3頁
高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十四熱學(xué)-應(yīng)用集訓(xùn)(含解析)_第4頁
高考物理一輪復(fù)習(xí)專題十四熱學(xué)-應(yīng)用集訓(xùn)(含解析)_第5頁
已閱讀5頁,還剩3頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

專題十四熱學(xué)應(yīng)用篇【應(yīng)用集訓(xùn)】應(yīng)用應(yīng)用氣體實(shí)驗(yàn)定律解決“兩類模型問題”如圖所示,一個粗細(xì)均勻的“U”形導(dǎo)熱玻璃管豎直放置,“U”形管右端封閉一段可視為理想氣體的空氣柱,氣柱長L=25cm,左端開口朝上,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg,管內(nèi)的兩端水銀面高度差h=15cm,環(huán)境溫度T1=300K。①保持溫度不變,讓該管在豎直平面內(nèi)做自由落體運(yùn)動,求空氣柱長度L1;②若讓管子先回歸初始狀態(tài)并靜止豎直放置,要使兩端液面相平,求此時環(huán)境溫度。答案①20cm②487.7K[教師專用題組]【應(yīng)用集訓(xùn)】1.如圖,兩端開口的彎管,左管插入水銀槽中,管內(nèi)外水銀面高度差為h1,右側(cè)管有一段水銀柱,兩端液面高度差為h2,中間封有一段空氣 ()A.若大氣壓升高,h1減小,h2增大B.若把彎管向上移動少許,重新平衡后,管內(nèi)氣體體積不變C.若把彎管向下移動少許,重新平衡后,管內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變D.彎管無論向上還是向下移動,重新平衡后,h1始終等于h2答案D平衡后管中封閉氣體的壓強(qiáng)p=p0+ρgh1=p0+ρgh2,則得h1=h2,且無論如何變化,重新平衡后,始終有h1=h2,D正確。若大氣壓升高時,封閉氣體的壓強(qiáng)增大,由玻意耳定律pV=C得知,封閉氣體的體積減小,水銀柱將發(fā)生移動,使h1和h2同時減小,二者始終相等,故A錯誤。若把彎管向上移動少許,假設(shè)左側(cè)管內(nèi)水銀面不動,則封閉氣體的體積將增大,壓強(qiáng)減小,而外界大氣壓不變,所以左側(cè)管內(nèi)水銀面將上升,管內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小,由pV=C知,最終管內(nèi)氣體體積增大,故B錯誤。若把彎管向下移動少許,封閉氣體的體積減小,壓強(qiáng)增大,故C錯誤。2.(2020江蘇南京高三聯(lián)考)容積為20L的鋼瓶內(nèi),貯有壓強(qiáng)為1.5×107Pa的氧氣。打開鋼瓶的閥門,讓氧氣分裝到容積為5L的氧氣袋中(袋都是真空的),充氣后的氧氣袋中氧氣壓強(qiáng)都是1.0×106Pa,設(shè)充氣過程不漏氣,環(huán)境溫度不變,則這瓶氧氣最多可分裝 ()袋袋袋袋答案B設(shè)可分裝n袋,取全部氣體研究,據(jù)玻意耳定律有:p1V=p2V+np2V0,即1.5×107Pa×20L=1.0×106Pa×20L+n×1.0×106Pa×5L,解得n=56,B選項(xiàng)正確。3.如圖所示,一直柱形導(dǎo)熱汽缸豎直放置,通過絕熱活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。已知大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g,不計活塞與汽缸間的摩擦,活塞的質(zhì)量為m、橫截面積為S。因?yàn)殡姛峤z的加熱,某時刻氣體溫度為T1,活塞與容器底部相距h?,F(xiàn)停止加熱,氣體通過汽缸緩慢放熱,當(dāng)氣體放出熱量Q時,氣體溫度下降到T2,求該過程中:(1)活塞下降的距離;(2)氣體內(nèi)能的改變量。答案(1)T1-T2T1h(2)(p0S+解析(1)氣體發(fā)生等壓變化,有ShT1=解得Δh=T1-(2)緩慢放熱過程中,外界對氣體做的功W=pS·Δh=(p0S+mg)·T1-T2T1h,由熱力學(xué)第一定律知內(nèi)能改變量ΔU=W-Q=(p0S+mg)4.(2020寧夏銀川高三質(zhì)檢)如圖所示,一個水平放置的固定直圓筒,左右都與大氣相通,內(nèi)部橫截面積為S=0.01m2。中間用兩個活塞A和B封住一定質(zhì)量的理想氣體。A、B都可以沿圓筒無摩擦地左右滑動,但不漏氣。A的質(zhì)量可以不計,B的質(zhì)量為M,并與一個勁度系數(shù)為5×103N/m的彈簧相連。已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105Pa,平衡時,兩個活塞間的距離L0=0.6m?,F(xiàn)在保持溫度不變,用一水平外力F緩慢推活塞A向右移動一段距離,系統(tǒng)最終保持靜止,此時外力大小為200N,活塞B未到達(dá)右端開口處,求:在此過程中活塞A向右移動的距離。答案0.14m解析設(shè)在此過程中,A向右移動x1,B向右移動x2,以封閉氣體為研究對象初態(tài):p1=p0,V1=L0S末態(tài):p2=p0+FS,V2=(L0-x1+x2)由平衡條件,得x2=Fk=0.04由玻意耳定律:p1V1=p2V2解得:x1=0.14m。5.(2020安徽“江南十校”高三質(zhì)檢)內(nèi)徑相同、導(dǎo)熱良好的“T”形細(xì)管豎直放置,管的水平部分左、右兩端封閉,豎直管足夠長且上端開口與大氣相通,水銀將水平管中的理想氣體分為兩部分,此時外界溫度t1=27℃,各部分長度如圖所示。外界大氣壓p0=76cmHg。求:(1)若外界溫度保持不變,緩慢從管口注入水銀,直到水平管中右側(cè)氣柱長度減小到28cm時注入的水銀柱長度;(2)在(1)的狀態(tài)下,水平管中右側(cè)氣柱再次恢復(fù)為30cm時的環(huán)境溫度(用攝氏溫度表示)。答案(1)10cm(2)58℃解析(1)若外界溫度保持不變,則氣體發(fā)生等溫變化,設(shè)管的橫截面積為S以水平管右側(cè)氣柱為研究對象,由玻意耳定律有p1SL1=p2SL2,其中L1=30cm、L2=28cm、p1=p0+ρgh=98cmHg解得:p2=105cmHg設(shè)豎直部分水銀柱的高度變?yōu)閔',則p2=p0+ρgh',解得h'=29cm,由于水平管左右兩側(cè)氣體的壓強(qiáng)相等,以水平管左側(cè)氣柱為研究對象,由玻意耳定律有p1SL1'=p2SL2',其中L1'=15cm解得:左側(cè)氣柱的長度L2'=14cm則需注入水銀柱的長度為Δh=(h'-h)+(L1-L2)+(L1'-L2')=10cm。(2)設(shè)水平管中左右兩側(cè)氣柱的壓強(qiáng)最終變?yōu)閜3,溫度由T1升到T2,由理想氣體狀態(tài)方程對右側(cè)氣體:p2L2對左側(cè)氣體:p2L2由兩式可知,L2L2'=L1L,解得L=L1'=15所以最后豎直管中水銀柱的高度為h+Δh,p3=p0+ρg(h+Δh)=108cmHg。將數(shù)據(jù)代入前述含有T2的方程,可解得:T2≈331K,所以t2=58℃。6.(2020山東濟(jì)南歷下模擬)如圖所示,一根兩端開口、橫截面積為S=2cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)。管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞,活塞下封閉著長L=21cm的氣柱,氣體的溫度為t1=7℃,外界大氣壓取p0=1.0×105Pa(相當(dāng)于75cm高汞柱壓強(qiáng))。(1)若在活塞上放一個質(zhì)量為m=0.1kg的砝碼,保持氣體的溫度t1不變,則平衡后氣柱為多長?(g=10m/s2)(2)若保持砝碼的質(zhì)量不變,對氣體加熱,使其溫度升高到t2=77℃,此時氣柱為多長?(3)若在(2)過程中,氣體吸收的熱量為10J,則氣體的內(nèi)能增加多少?答案(1)20cm(2)25cm(3)8.95J解析(1)被封閉氣體的初狀態(tài)為p1=p0=1.0×105Pa,V1=LS=42cm3,T1=280K末狀態(tài)壓強(qiáng)p2=p0+mgS=1.05×105Pa,V2=L2S,T2=T1=280根據(jù)玻意耳定律,有p1V1=p2V2,即p1LS=p2L2S,得L2=20cm。(2)對氣體加熱后,氣體的壓強(qiáng)不變,p3=p2,V3=L3S,T3=350K根據(jù)蓋—呂薩克定律,有V2T2=V3T3得L3=25cm。(3)氣體對外做的功W=p2Sh=p2S(L3-L2)=1.05J根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU=Q+W得ΔU=10J+(-1.05J)=8.95J,即氣體的內(nèi)能增加了8.95J。7.(2020湖北高三4月調(diào)研)如圖所示,一底面積為S、內(nèi)壁光滑且導(dǎo)熱的圓柱形容器豎直放置在水平地面上,開口向上,內(nèi)有兩個厚度不計的輕質(zhì)活塞A和B,容器內(nèi)a處有一小卡口;在A與B之間、B與容器底面之間分別密閉著一定質(zhì)量的同種理想氣體Ⅰ和Ⅱ,初始時活塞A與B、活塞B與容器底部之間的距離均為L,且活塞B卡在卡口的下方,氣體Ⅱ的壓強(qiáng)為2p0。若將某物塊放置在活塞A的上表面,穩(wěn)定后活塞A向下移動0.6L。已知外界大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度大小為g,容器導(dǎo)熱性能良好,設(shè)外界溫度不變。(1)請通過計算判斷活塞B在上述過程中是否向下移動;(2)求物塊的質(zhì)量M。答案(1)見解析(2)8解析(1)假設(shè)A活塞向下移動0.6L時,B活塞沒有下移,對氣體Ⅰ由玻意耳定律得p0LS=p1(L-0.6L)S解得p1=2.5p0而p1>2p0,故假設(shè)不成立,即活塞B向下移動。(2)設(shè)活塞B下移Δh,對氣體Ⅰ,p0LS=p1'(L-0.6L+Δh)S對氣體Ⅱ,2p0LS=p2'(L-Δh)S氣體Ⅰ、Ⅱ壓強(qiáng)滿足關(guān)系p1'=p2'聯(lián)立解得p1'=157p對活塞A由受力平衡有Mg+p0S=p1'S聯(lián)立解得M=8p8.(2020河北邯鄲一中期末)如圖所示的蹦蹦球是一種兒童健身玩具,小明同學(xué)在17℃的室內(nèi)對蹦蹦球充氣,已知球的體積約為2L,充氣前的氣壓為1atm,用充氣筒每次充入0.2L的氣體,忽略蹦蹦球體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化,則:(1)充氣多少次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm?(2)室外溫度達(dá)到了-13℃,將(1)中充完氣的蹦蹦球拿到室外后,壓強(qiáng)將變?yōu)槎嗌?答案(1)20(2)2.7atm解析(1)設(shè)充氣n次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm。據(jù)題充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化,以蹦蹦球內(nèi)原來的氣體和所充的氣體整體為研究對象,由玻意耳定律得p1(V+nΔV)=p2V,解得n=20。(2)當(dāng)溫度變化,氣體發(fā)生等容變化,由查理定律得p2T2解得p3=T3T2p2≈2.79.(2020遼寧鞍山一中模擬)有一高壓氣體鋼瓶,容積為V0,用絕熱材料制成,開始時封閉的氣體壓強(qiáng)為p0,溫度為T0=300K,內(nèi)部氣體經(jīng)加熱后溫度升至T1=360K,求:(1)溫度升至T1時氣體的壓強(qiáng);(2)若氣體溫度保持T1=360K不變,緩慢地放出一部分氣體,使氣體壓強(qiáng)再回到p0,此時鋼瓶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來氣體總質(zhì)量的比值為多少?答案(1)1.2p0(2)5解析(1)根據(jù)查理定律:p0T解得溫度升至T1時氣體的壓強(qiáng):p1=1.2p0。(2)設(shè)壓強(qiáng)回到p0時氣體(含放出的部分)總體積為V2,根據(jù)玻意耳定律:p1V0=p0V2,解得V2=1.2V0因此,剩余氣體與原來氣體質(zhì)量的比值為V0V210.(2020江西南昌三模)農(nóng)藥噴霧器的原理如圖所示,儲液筒與打氣筒用軟細(xì)管相連,先在筒內(nèi)裝上藥液,再擰緊筒蓋并關(guān)閉閥門K,用打氣筒給儲液筒充氣增大儲液筒內(nèi)的氣壓,然后再打開閥門,儲液筒中的液體就從噴霧頭噴出。已知儲液筒容積為10L(不計儲液筒兩端連接管體積),打氣筒每打一次氣能向儲液筒內(nèi)壓入空氣200mL,現(xiàn)在儲液筒內(nèi)裝入8L的藥液后關(guān)緊筒蓋和噴霧頭開關(guān),再用打氣筒給儲液筒打氣。(設(shè)周圍大氣壓恒為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,打氣過程中儲液筒內(nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變)求:(1)要使儲液筒內(nèi)藥液上方的氣體壓強(qiáng)達(dá)到3atm,打氣筒活塞需要循環(huán)工作的次數(shù);(2)打開噴霧頭閥門K直至儲液筒的內(nèi)外氣壓相同,儲液筒內(nèi)剩余藥液的體積。答案(1)20(2)4L解析(1)設(shè)需打氣的次數(shù)為n,每次打入的氣體體積為V0,儲液筒藥液上方的氣體體積為V,則開始打氣前

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論