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1、（新課標）2022年高考物理一輪復(fù)習 主題十二 熱學(xué) 課時跟蹤訓(xùn)練521(2017遼寧本溪聯(lián)考)如圖所示，粗細均勻的U形細玻璃管豎直放置，各部分水銀柱的長度分別為L225 cm，L325 cm，L410 cm，A端被封閉空氣柱的長度為L160 cm，BC在水平面上，整個裝置處在恒溫環(huán)境中，外界氣壓p075 cmHg.將玻璃管繞B點在紙面內(nèi)沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90至AB管水平，求此時被封閉空氣柱的長度解析設(shè)玻璃管的橫截面積為S，以cmHg為壓強單位開始p1p0g(L2L4)60 cmHg，V1L1S60 cmS.將玻璃管繞B點沿逆時針方向緩慢旋轉(zhuǎn)90，假設(shè)CD管中還有水銀，p2p0gL3100

2、cmHg，V2L1S，由玻意耳定律有p1V1p2V2，解得L136 cm(6010) cm，假設(shè)不成立設(shè)原水平管中有長為x的水銀進入左管，則p3p0gL3gx，V3(L1L4x)S，由玻意耳定律有p1V1p3V3，解得x10 cmL3，所以L1(6010x) cm40 cm.答案40 cm2(2017湖南、湖北八市十二校聯(lián)考)如圖所示，一個絕熱的汽缸豎直放置，內(nèi)有一個絕熱且光滑的活塞，汽缸中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，隔板將汽缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B.活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為S，與隔板相距h.現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當A氣體吸收熱量Q時，活塞上升了h，此時氣體的溫度

3、為T1.已知大氣壓強為p0，重力加速度為g.(1)加熱過程中，若A氣體內(nèi)能增加了E1，求B氣體內(nèi)能增加量E2；(2)現(xiàn)停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加砂粒，當活塞恰好回到原來的位置時A氣體的溫度為T2.求此時添加砂粒的總質(zhì)量m.解析(1)B氣體對外做功WpSh(p0Smg)h，由熱力學(xué)第一定律得E1E2QW，解得E2Q(mgp0S)hE1.(2)B氣體的初狀態(tài)p1p0，V12hS，熱力學(xué)溫度為T1；B氣體的末狀態(tài)p2p0，V2hS，熱力學(xué)溫度為T2.由理想氣態(tài)狀態(tài)方程得，解得m.答案(1)Q(mgp0S)hE1(2)3(2017河北衡水中學(xué)七調(diào))如圖甲、乙所示，汽缸由兩個橫截面不同的圓筒連

4、接而成，活塞A、B被長度為l0.9 m的輕質(zhì)剛性細桿連接在一起，可無摩擦移動，A、B的質(zhì)量分別為mA12 kg、mB8.0 kg，橫截面積分別為SA4.0102 m2、SB2.0102 m2.一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間，活塞外側(cè)大氣壓強p01.0105 Pa.重力加速度g取10 m/s2.(1)圖甲所示是汽缸水平放置達到的平衡狀態(tài)，活塞A與圓筒內(nèi)壁凸起面恰好不接觸，求被封閉氣體的壓強(2)保持溫度不變使汽缸豎直放置，平衡后達到如圖乙所示位置，求活塞A沿圓筒發(fā)生的位移大小解析(1)汽缸處于題圖甲所示位置時，設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓強為p1，對于活塞和桿，由平衡條件得p0SAp1SBp1SAp0S

5、B，代入數(shù)據(jù)解得p11.0105 Pa(2)汽缸處于題圖乙所示位置時，設(shè)汽缸內(nèi)氣體壓強為p2，對于活塞和桿，由平衡條件得p0SAp2SBp2SSp0SB(mAmB)g，代入數(shù)據(jù)解得p20.9105 Pa.由玻意耳定律可得p1lSBp2lSBx(SASB)代入數(shù)據(jù)解得x0.1 m.答案(1)1.0105 Pa(2)0.1 m4.(2017山西長治聯(lián)考)如圖所示，一絕熱汽缸倒立豎在兩水平臺面上，缸內(nèi)一光滑活塞密封了一定質(zhì)量的理想氣體；在活塞下掛有一物塊，活塞與物塊的總重量G30 N，活塞的橫截面積S3103 m2.活塞靜止時，缸內(nèi)氣體溫度t127 ，體積V13103 m3，外界的大氣壓強恒為p01

6、.0105 Pa，缸內(nèi)有一個電熱絲，電熱絲的電阻值恒為R5 ，電源電動勢E18 V、內(nèi)阻r1 ，閉合開關(guān)20 s后，活塞緩慢下降高度h0.1 m，求：(1)20 s內(nèi)氣體內(nèi)能的變化量；(2)20 s末缸內(nèi)氣體的溫度解析(1)設(shè)缸內(nèi)氣體初態(tài)壓強為p1，對活塞由受力平衡有p0GGp1S，在電熱絲對氣體加熱20 s的過程中，外界對氣體做的功為Wp1Sh，電熱絲產(chǎn)生的熱量為QI2Rt，其中I，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有UWQ，解得U873 J，即氣體的內(nèi)能增加了873 J.(2)氣體做等壓膨脹，由蓋呂薩克定律有，代入數(shù)據(jù)解得T2330 K，即缸內(nèi)氣體的溫度為t2(330273) 57 .答案(1)增加873

7、 J(2)57 5.(2017江西贛州聯(lián)考)如圖所示，用質(zhì)量為m、橫截面積為S的可動水平活塞將一定質(zhì)量的理想氣體密封于懸掛在天花板上的汽缸中，當環(huán)境的熱力學(xué)溫度為T0時，活塞與汽缸底部的高度差為h0.由于環(huán)境溫度逐漸降低，活塞緩緩向上移動距離h.若外界大氣壓恒為p0，密封氣體的內(nèi)能U與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系為UkT(k為正常數(shù))，汽缸導(dǎo)熱良好，與活塞間的摩擦不計，重力加速度為g，求此過程中：(1)外界對密封氣體做的功W；(2)密封氣體向外界放出的熱量Q.解析(1)活塞緩緩移動的過程中，封閉氣體做等壓變化，有WpSh，其中pSp0Smg，解得W(p0Smg)h.(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，該過程中

8、氣體減少的內(nèi)能為UQW，由UkT可知UkT，此處T僅為數(shù)值根據(jù)蓋呂薩克定律有，解得Qh.答案(1)(p0Smg)h(2)h6.(2017遼寧沈陽模擬)如圖所示，上端封閉、下端開口的玻璃管豎直放置，管長為55 cm，其中有一段長為6 cm的水銀柱，將長為20 cm的空氣柱A封閉在管的上部，空氣柱B和大氣連通現(xiàn)用一小活塞將管口封住，并將活塞緩慢往上壓，當水銀柱上升4 cm時停止上壓已知外界大氣壓恒為76 cmHg，上壓過程氣體溫度保持不變，A、B均為理想氣體，求：(1)氣體A、B末狀態(tài)的壓強；(2)試分析此過程中B氣體是吸熱還是放熱？解析(1)設(shè)氣體A的初態(tài)壓強為pA，pAp柱p0，設(shè)末態(tài)時氣體A的長度為lA，lAlAl，氣體A發(fā)生等溫變化，有pAlASpAlAS，解得pA87.5 cmHg，設(shè)氣體B的末態(tài)壓強為pB，得pBpAp柱93.5 cmHg.(2)氣體B的初態(tài)：壓強為p0，長度為lB，lBLlAl柱29 cm，氣體B發(fā)生等溫變化，有pBlBSpBlBS，解得lB23.6 cm，lBlB，氣體B的變化是等溫壓縮，由熱力學(xué)第一定律可知：氣體B要放熱答案(1)87.5 cmHg93.5 cmHg(2)放熱