（新課標(biāo)）2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 主題十二 熱學(xué) 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練511. (2017·廣東廣州一測(cè))如圖，孔明燈的質(zhì)量m0.2 kg、體積恒為V1 m3，空氣初溫t027 ，大氣壓強(qiáng)p01.013×105 Pa，該條件下空氣密度01.2 kg/m3.重力加速度g10 m/s2.對(duì)燈內(nèi)氣體緩慢加熱，直到燈剛能浮起時(shí)，求：(1)燈內(nèi)氣體密度；(2)燈內(nèi)氣體溫度t.解析本題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律，意在考查考生的分析推理能力(1)設(shè)加熱至溫度T，燈內(nèi)氣體密度為，孔明燈剛能浮起，有0VgmgVg解得1.0 kg/m3(2)孔明燈底部開口，說明燈內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變以t027 (熱力學(xué)溫度為T0)時(shí)燈內(nèi)氣體為研究對(duì)象(初始體積V0)，設(shè)加熱后體積膨脹至V，有又因?yàn)闊魞?nèi)原有氣體總質(zhì)量不變，則0V0V聯(lián)立代入解得T360 K，即t87 答案(1)1.0 kg/m3(2)87 2.一豎直放置、缸壁光滑且導(dǎo)熱的柱形汽缸內(nèi)盛有一定量的氮?dú)猓换钊指舫?、兩部分；達(dá)到平衡時(shí)，這兩部分氣體的體積相等，上部氣體的壓強(qiáng)為p10，如圖甲所示，若將汽缸緩慢倒置，再次達(dá)到平衡時(shí)，上下兩部分氣體的體積之比為31，如圖乙所示設(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)量解析設(shè)活塞的質(zhì)量為m，汽缸倒置前下部氣體的壓強(qiáng)為p20，倒置后上下部氣體的壓強(qiáng)分別為p2、p1，由力的平衡條件有p20p10，p1p2，倒置過程中，兩部分氣體均經(jīng)歷等溫過程，設(shè)氣體的總體積為V0，由玻意耳定律得p10p1，p20p2解得m答案3一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形汽缸內(nèi)汽缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿汽缸壁無摩擦地滑動(dòng)開始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p，活塞下表面相對(duì)于汽缸底部的高度為h，外界的溫度為T0.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(shí)，活塞下降了.若此后外界的溫度變?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(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g.解析設(shè)汽缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，由玻意耳定律得phS(pp)S解得pp外界的溫度變?yōu)門后，設(shè)活塞距底面的高度為h，根據(jù)蓋呂薩克定律，得解得hh據(jù)題意可得p氣體最后的體積為VSh聯(lián)立式得V答案素能培養(yǎng)4(2017·湖南懷化一模)如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直放置，截面積為40 cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)，在氣缸內(nèi)距缸底60 cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)，開始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p01.0×105 Pa，為大氣壓強(qiáng))，溫度為300 K現(xiàn)緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330 K，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為360 K時(shí)，活塞上升了4 cm，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)活塞的質(zhì)量：(2)固體A的體積解析設(shè)固體A的體積為V，活塞的質(zhì)量為m，氣體的狀態(tài)參量為狀態(tài)1：T1300 K，p11.0×105 Pa，V160×40 cm3V狀態(tài)2：T2330 K，p21.0×105 Pa，V2V1狀態(tài)3：T3360 K，p3p2，V364×40 cm3V.(1)氣體從狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容變化過程，代入數(shù)據(jù)得m4 kg.(2)氣體從狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓變化過程，代入數(shù)據(jù)得V640 cm3.答案(1)4 kg(2)640 cm35(2017·福建質(zhì)檢)某潛艇位于海面下200 m深處如圖，艇上有一個(gè)容積為3 m3的貯氣鋼筒，筒內(nèi)貯有壓縮氣體，壓縮氣體的壓強(qiáng)為2.0×107 Pa.將貯氣鋼筒內(nèi)一部分壓縮氣體通過節(jié)流閥壓入水艙，排出海水10 m3(節(jié)流閥可控制其兩端氣壓不等，水艙有排水孔和海水相連)，在這個(gè)過程中氣體溫度視為不變海面大氣壓為1.0×105 Pa，海水密度取1.0×103 kg/m3，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)海面下200 m深處的壓強(qiáng)p1；(2)貯氣鋼筒內(nèi)剩余氣體的壓強(qiáng)p2.解析本題考查了玻意耳定律等知識(shí)，意在考查考生綜合分析問題的能力(1)設(shè)海面下200 m深處的壓強(qiáng)為p1p1p0海水gh代入數(shù)據(jù)得p12.1×106 Pa(2)設(shè)貯氣鋼筒內(nèi)原有氣體的壓強(qiáng)為p，注入水艙的氣體注入前在貯氣鋼筒內(nèi)的體積為V，由玻意耳定律，有pVp1V1，其中V1V水10 m3設(shè)貯氣鋼筒容積為V0，對(duì)貯氣鋼筒內(nèi)剩余的氣體，由玻意耳定律，有p(V0V)p2V0代入數(shù)據(jù)得p21.3×107 Pa答案(1)2.1×106 Pa(2)1.3×107 Pa6(2017·湖北黃岡質(zhì)檢)豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑處處相同的細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口，最初AB段處于水平狀態(tài)，中間有一段水銀將氣體封閉在A端，各部分尺寸如圖所示，外界大氣壓強(qiáng)p075 cmHg.(1)若從C端緩慢注入水銀，使水銀與C端管口平齊，需要注入水銀的長(zhǎng)度為多少？(2)若在豎直平面內(nèi)將玻璃管順時(shí)針緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90°，最終AB段處于豎直、BC段處于水平位置時(shí)，封閉氣體的長(zhǎng)度變?yōu)槎嗌伲?結(jié)果保留三位有效數(shù)字)解析本題考查壓強(qiáng)及理想氣體狀態(tài)方程，意在考查考生的分析綜合能力(1)以cmHg為壓強(qiáng)單位，設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l130 cm10 cm20 cm時(shí)的壓強(qiáng)為p1；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h25 cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2由玻意耳定律得p1l1p2l2其中p1(755) cmHg80 cmHg，p2(7525) cmHg100 cmHg解得l216 cm故需要注入的水銀長(zhǎng)度l20 cm16 cm25 cm5 cm24 cm(2)設(shè)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)90°后，水銀未溢出，且AB部分留有x長(zhǎng)度的水銀由玻意耳定律得p1l1(p0x)(lx)，其中l(wèi)30 cm解得x6.6 cm>0符合題意故最終封閉氣體的長(zhǎng)度為lx23.4 cm答案(1)24 cm(2)23.4 cm