18年高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點千題精練第十四章熱學(xué)專

1、內(nèi)部文件，版權(quán)追溯 內(nèi)部文件，版權(quán)追溯 內(nèi)部文件，版權(quán)追溯專題14.6變質(zhì)量計算問題1 .（10分）用傳統(tǒng)的打氣筒給自行車打氣時，不好判斷是否已經(jīng)打足了氣.某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)經(jīng)過思 考，解決了這一問題.他們在傳統(tǒng)打氣筒基礎(chǔ)上進行了如下的改裝（示意圖如圖甲所示 廣圓柱形打氣筒高 H,內(nèi)部橫截面積為 S,底部有一單向閥門 K,厚度不計的活塞上提時外界大氣可從活塞四周進入，活塞下壓時 可將打氣筒內(nèi)氣體推入容器B中，B的容積VB=3HS向B中打氣前 A B中氣體初始壓強均為 何，該組同學(xué)設(shè)想在打氣筒內(nèi)壁焊接一卡環(huán)a體積不計），C距氣筒頂部高度為h = 2H,這樣就可以自動控制容器B中的3最終壓強.

2、求：假設(shè)氣體溫度不變，第一次將活塞從打氣筒口壓到C處時，容器B內(nèi)的壓強；要使容器B內(nèi)壓強不超過5P0, h與H之比應(yīng)為多大.【名師解析】第一次將活塞從打氣筒口壓到C處時，設(shè)容器B內(nèi)的壓強為1mC距底部由玻意耳定律得限/ +咐=詠/ +期力解得pa二對打氣筒內(nèi)的氣體.要使容器E內(nèi)壓強不超過新，意味著活塞從頂端下壓至C處時.打氣筒C處以下的壓強不能超過舐.由玻意耳定律得 mHS=5g（H-翹5解得當(dāng)=52. （2016 陜西五校一模）如圖所示是農(nóng)業(yè)上常用的農(nóng)藥噴霧器，貯液筒與打氣筒用細(xì)連接管相連，已知貯液筒容積為8 L（不計貯液筒兩端連接管體積 ），打氣筒活塞每循環(huán)工作一次，能向貯液筒內(nèi)壓入 1

3、atm的空 氣200 mL,現(xiàn)打開噴霧頭開關(guān) K,裝入6 L的藥液后再關(guān)閉，設(shè)周圍大氣壓恒為1 atm ,打氣過程中貯液筒內(nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變。求：貯液筒(1)要使貯液筒內(nèi)藥液上方的氣體壓強達(dá)到3 atm ,打氣筒活塞需要循環(huán)工作的次數(shù);(2)打開噴霧頭開關(guān) K直至貯液筒內(nèi)、外氣壓相同時，貯液筒向外噴出藥液的體積。【參考答案】(1)20次(2)4 L【名師解析】(1)貯液筒內(nèi)藥沌上方的氣體體積為品L-6 L = 2 L,設(shè)1 35下，打入貯液筒氣體后，總體積%貝心 咒二叫箭設(shè)1 atmT，氣體的壓強；2=1 atm打入貯液筒氣體后體積；修=%打入貯液筒氣體后的壓強；=?讓血由理想

4、氣體方程得：piV=pV2解得：V= 4 L打氣次數(shù)：n=o2Vr=2。(2)打開噴霧頭開關(guān) K直至貯液筒內(nèi)外氣壓相同時，p3= 1 atm由理想氣體方程得：piV=pV5解得：Vs = V = 6 L故噴出藥液的體積 V' = V V)= 4 L3. (2016 山西省高三質(zhì)檢)(2)型號是LWH159 10.0 15的醫(yī)用氧氣瓶，容積是 10 L,內(nèi)裝有1.80 kg的氧氣。使用前，瓶內(nèi)氧氣壓強為1.4X107Pa,溫度為37 C。當(dāng)用這個氧氣瓶給患者輸氧后，發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)氧氣壓強變?yōu)?.0 X106 Pa,溫度降為27 C,試求患者消耗的氧氣的質(zhì)量。10【名師解析】以氧氣瓶中原有氣體作

5、為研究對象開始時：U= (273-37) K=310K輸氧后：T產(chǎn)(273-27) K=300K由理想氣體狀態(tài)方程,總氧氣質(zhì)量冽=刈p剩余氧氣質(zhì)蚩恢=/ip消耗氧氣質(zhì)量m=m-初聯(lián)立解得：ZimR.87kg 口4. (2016河北邯鄲一中質(zhì)檢)如圖所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具，小明同學(xué)在17c的室內(nèi)對蹦蹦球充氣,已知兩球的體積約為 2L,充氣前的氣壓為1atm,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，求：充氣多少次可以讓氣體壓強增大至3atm；室外溫度達(dá)到了- 13C,蹦蹦球拿到室外后，壓強將變?yōu)槎嗌?？【名師解析】?jù)題充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳

6、定律求解.當(dāng)溫度變化，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律求解.設(shè)充氣n次可以讓氣體壓強增大至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：Pi (V+nAVO =P2V代入：1X (2+nX 0. 2) =3X2解得n=20 (次) 當(dāng)溫度變化，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得:P2 P3i = i -；To -13+273可得 P 3= y p2= 17+273 x 3atm= 2.8atm答:充氣20次可以讓氣體壓強增大至3atm;室外溫度達(dá)到了- 13C,蹦蹦球拿到室外后，壓強將變?yōu)?2.8atm .【點評】本題的關(guān)鍵要明確不變量，運用

7、玻意耳定律和查理定律求解，解題要注意確定氣體的初末狀態(tài)參量.5. (12分)(2016上海靜安期末)一質(zhì)量 M= 10kg、高度L= 35cm的圓柱形氣缸，內(nèi)壁光滑，氣缸內(nèi)有一薄 活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞質(zhì)量F4kg、截面積S= 100cm；溫度to=27C時，用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來，如圖甲所示，氣缸內(nèi)氣體柱的高L1=32cm,如果用繩子系住氣缸底，將氣缸倒過來懸掛起來，如圖乙所示，氣缸內(nèi)氣體柱的高 L2= 30cm,兩種情況下氣缸都處于豎直狀態(tài)，取重力加速度g=9.8m/s：(1)當(dāng)時的大氣壓強；(2)圖乙狀態(tài)時，在活塞下掛一質(zhì)量mi = 3kg的物體，如圖丙所示，則溫度升高

8、到多少時，活塞將從氣缸中脫落?！緟⒖即鸢浮?1) p0=9.8 X104Pa(2) t =66C【名師解析】（12分）解：（6分+5分）（1）由圖甲狀態(tài)到圖乙狀態(tài)，等溫變化：Pl =p。-竿（1 分）,P2=P呼11 分），由玻意耳定律：PihS =陽匕32分）所以34> US =（所攀）匕5,一，口（ML-mL） g4 八可解得 po=T-ZT =9.8 X 10 Pa （2 分）（Li - L2） S（2）活塞脫落的臨界狀態(tài)：氣柱體積LS （1分）、mg+m g壓弓雖P3=P0- （1分）S設(shè)溫度為t,由氣態(tài)方程： 與蹙=坐去（2分）to 十 273 t 十 273/口P3L （to

9、+273）八得 t = 一-一; -273= 66C （2 分）P 2L2（若取 g=10m/s2,則 t = 66.3 C,減 1 分）6. （2016東北四市模擬）如圖，將導(dǎo)熱性良好的薄壁圓筒開口向下豎直緩慢地放入水中，筒內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體）。當(dāng)筒底與水面相平時，圓筒恰好靜止在水中。此時水的溫度11=7.0 C,筒內(nèi)氣柱的長度h14 cm。已知大氣壓強 p0=1.0 x 105 Pa,水的密度 p =1.0X103 kg/m3,重力加速度大小 g取210 m/s。（i ）若將水溫緩慢升高至 27 C,此時筒底露出水面的高度A h為多少？（ii ）若水溫升至27c后保持不

10、變，用力將圓筒緩慢下移至某一位置，撤去該力后圓筒恰能靜止，求此時 筒底到水面的距離 H （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）?！久麕熃馕觥浚╥ ）設(shè)圓筒的橫截面積為 S,水溫升至27c時，氣柱的長度為 h2,根據(jù)蓋呂薩克定律有（2分）h1sh2sTi 一 T2圓筒靜止，筒內(nèi)外液面高度差不變，有（2分）由式得h =1 cm（1 分）（ii ）設(shè)圓筒的質(zhì)量為 色 靜止在水中時筒內(nèi)氣柱的長度為h3o則Pg%S = mg PghbS = mg（2 分）圓筒移動過程，根據(jù)玻意耳定律有（Po + Pghi）h2s = Ip。+ Pg（H +hg） hS （2分）由式得H =72 cm（1分）7。（9分）（2016安徽

11、桐城八中質(zhì)檢）如右圖所示，玻璃管粗細(xì)均勻（粗細(xì)可忽略不計），豎直管兩封閉端內(nèi)理想氣體長分別為上端 30cm、下端27cm,中間水銀柱長10cm.在豎直管中間接一水平玻璃管，右端開口 與大氣相通，用光滑活塞封閉5cm長水銀柱.大氣壓po=75cmHg30cm求活塞上不施加外力時兩封閉氣體的壓強各為多少？ 現(xiàn)用外力緩慢推活塞恰好將水平管中水銀全部推入豎直管中，求這時上下兩部分氣體的長度各為多少?【名師解析】上端封閉氣體的壓強：產(chǎn)上=Po-Ph=70cmHg（1分）下端封閉氣體的壓強：P 產(chǎn) （2 分）設(shè)玻璃管橫截面積為 s,氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得:對上端封閉氣體， P上L上S=P上

12、9;L上'S （1分）對上端封閉氣體,P下L下S=P下'L下'S （1分）P上'+15=P 下'（1 分）L上'+L 下'=52（ 1 分）（2分）聯(lián)立以上式解得：L上=28cmrj L下二24cn）答：（1）活塞上不施加外力時兩封閉氣體的壓強各為70cmHg 80cmHg（2）上下兩部分氣體的長度各為28cg 24cm.8. （10分）（2016上海金山區(qū)期末）如圖，兩端封閉的U型細(xì)玻璃管豎直放置，管內(nèi)水銀封閉了兩段空氣柱。初始時空氣柱長度分別為11= 10cm l 2= 16cm,兩管液面高度差為 h=6cm,氣體溫度均為 27C ,

13、右管氣體壓強為P2= 76cmHg（1）若保持兩管氣體溫度不變，將裝置以底邊AB為軸緩慢轉(zhuǎn)動90度，求右管內(nèi)空氣柱的最終長度;（2）若保持右管氣體溫度不變，緩慢升高左管氣體溫度，求兩邊氣體體積相同時，左管氣體的溫度?！久麕熃馕觥浚?）設(shè)左側(cè)涌面上升心左側(cè)氣體：P%二70X105-P/X （10-X）（2）右側(cè)氣體：外山二巧也 76。65=丹、（15+必2分）聯(lián)立兩式,得*=0.5cm右管內(nèi)氣體最終長度必=16.5叩（1分）（2）左側(cè)氣體：竽二產(chǎn), 陪g C分） fl hJ t右側(cè)氣體：76x165二巴/135（2分）得，p/=93.54cmHgj rj=52L1Kl 分9. （2017全國II

14、I卷 332） 一種測量稀薄氣體壓強的儀器如圖（ a）所示，玻璃泡 M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管 Ki和K20 Ki長為l ,頂端封閉，K2上端與待測氣體連通； M下端經(jīng)橡皮軟管與充有銀已進入K1 ,且K1水銀的容器 R連通。開始測量時， M與K2相通；逐漸提升 R,直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時水中水銀面比頂端低 h,如圖(b)所示。設(shè)測量過程中溫度、與 K2相通的待測氣體的壓強均保持不變，已知Ki和K2的內(nèi)徑均為d, M的容積為V。，水銀的密度為P,重力加速度大小為go求:(i )待測氣體的壓強；(ii )該儀器能夠測量的最大壓強。-.2.2o=4V. 鬻2：|42 2(ii

15、 ) pmax. ' :gl d4Vo【解析】(i)選擇M與K1內(nèi)部氣體為研究對象，設(shè)稀薄氣體壓強為外,初始狀態(tài)由理想氣體狀態(tài)方程有，其中,C為定值,4/設(shè)末狀態(tài)時研究對象壓強為 R,末狀態(tài)時由理想氣體狀態(tài)方程有,PihS “-CT由連通器原理有:Pi = po ：gh聯(lián)立以上方程可解出：Po =二gh2d"4Vo 二d2 l -h(ii )隨著h的增加，Po單調(diào)遞增，由題意有，當(dāng)h =1時是該儀器能夠測量的最大壓強，即，Pmax，Pgl2d24Vo10. (2017全國II卷 33 2) 一熱氣球體積為 V,內(nèi)部充有溫度為 Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為 Tb。已知空氣在1個大氣壓、溫度為 To時的密度為P 0,該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個大氣壓，重力加速度大小為go(i )求該熱氣球所受浮力的大??；(ii )求該熱氣球內(nèi)空氣所受的重力；(iii )設(shè)充氣前熱氣球的質(zhì)量為mo,求充氣后它還能托起的最大質(zhì)量。ogVTo(.、：ogVTo、PoVTo ：°VT?！緟⒖即鸢浮?(i) (