熱學(xué)高考大題

1、瓶的底部恰好與液面相平時，進入小瓶中的液柱長度為-，求此時氣缸內(nèi)氣體的壓強。大2熱學(xué)咼考大題10分）如圖所示，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為T的某種液體；一長為I的粗細均勻的小平底朝上漂浮在液體中，平衡時小瓶露出液面的部分和進入小瓶中液柱的長度均為丄?，F(xiàn)用活4塞將氣缸封閉（圖中未畫出），使活塞緩慢向下運動，各部分氣體的溫度均保持不變。當小1#氣壓強為訂，重力加速度為g。（2010 山東）36. （8 分）物理一物理 3 3一太陽能空氣集熱器，底面及側(cè)面為隔熱材料，頂面為透明玻璃板，集熱器容積為Vo,開始時內(nèi)部封閉氣體的壓強為p0。經(jīng)過太陽曝曬，氣體溫度由T0 = 300K升至T =350K。（1）求此

2、時氣體的壓強。（2）保持T, =350K不變，緩慢抽出部分氣體，使氣體壓強再變回到po。求集熱器內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。判斷在抽氣過程中剩余氣體是吸熱還是放熱,（2） （ 8分）如圖，容積為V,的容器內(nèi)充有壓縮空氣。容器與水銀壓強計相連，壓強計左右兩管下部由軟膠管相連。氣閥關(guān)閉時，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空 氣的體積為V2。打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時右管與左管中水銀面的高度差為h。已知水銀的密度為 ?，大氣壓強為PO ,重力加速度為g;空氣可視為理想氣體，其溫度不變。求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強Pl。（201

3、1全國卷）33.【物理 選修3-3】（15分）（1） （6分）對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是 。（選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給6分。每選錯一個扣 3分，最低得分為0分）A 若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B 若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時間不段升高，其壓強也一定不斷增大D .氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E.當氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大（2） （9分）如圖，一上端開口，下端封閉的細長玻璃管，下部有長h=66cm的水銀柱，中間封有長12=6. 6cm的空氣柱，上部有長 l3=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與 管

4、口平齊。已知大氣壓強為P°=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣。（2） （9分）如圖，由U形管和細管連接的玻璃泡 A、B和C浸泡在溫度均為0°C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔 開。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的 低60mm。打開閥門S,整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。 假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積。（i）求玻璃泡C中氣體的壓強（以 mmHg為單位）；（ii）將右側(cè)水槽的水從

5、 0°C加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為 60mm ,求加熱后右側(cè)水槽的水溫。（2012 上海）30. （10分）如圖，柱形容器內(nèi)用不漏氣的輕質(zhì)絕熱活塞封閉一定量的理 想氣體，容器外包裹保溫材料。開始時活塞至容器底部的高度為H1,容器內(nèi)氣體溫度與外界溫度相等。在活塞上逐步加上多個砝碼后，活塞下降到距容器底部H2處，氣體溫度升高了 T;然后取走容器外的保溫材料，活塞位置繼續(xù)下降，最后 靜止于距容器底部 H3處：已知大氣壓強為 P。求：氣體最后的壓強與溫度。（9分）如圖，兩個側(cè)壁絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底部和頂部均 有細管連通，頂部的細管帶有閥門 K.

6、兩氣缸的容積均為 V。氣缸中各有一個絕熱活塞（質(zhì)量不 同，厚度可忽略）。開始時K關(guān)閉，兩活塞下方和右活塞上方充有氣體（可視為理想氣體），壓強分別為P。和Po/3;左活塞在氣缸正中間，其上方為真空；右活塞上方氣體體積為 V0/4?，F(xiàn)使氣缸底與一恒溫熱源接觸，平衡后左活塞升至氣缸頂部，且與頂部剛好沒有接觸；然后打開K ,經(jīng)過一段時間，重新達到平衡。已知外界溫度為 To,不計活塞與氣缸壁間的摩擦。求：（i）恒溫熱源的溫度T;（ii）重新達到平衡后左氣缸中活塞上方氣體的體積Vx。（2）（10分）如圖，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長h =25.0cm的空氣柱，中間有一段長為

7、l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm。已知大氣壓強為 P0=75.0cmHg?，F(xiàn)將一活塞（圖中未畫出）從玻璃管開口處緩緩?fù)峦疲?管下部空氣柱長度變?yōu)镮； =20.0cm。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離。（2）（8分）如圖，一帶有活塞的氣缸通過底部的水平細管與一個上端開口的豎直管相連， 氣缸與豎直管的橫截面面積之比為3: 1,初始時，該裝置的底部盛有水銀；活塞與水銀面之間有一定量的氣體，氣柱高度為I （以cm為單位）；豎直管內(nèi)的水銀面比氣缸內(nèi)的水銀面高出31/8?，F(xiàn)使活塞緩慢向上移動 111/32，這時氣缸和豎直管內(nèi)的水銀面位于同一水平面上， 求初始時

8、氣缸內(nèi)氣體的壓強（以cmHg為單位）（2） 一豎直放置、缸壁光滑且導(dǎo)熱的柱形氣缸內(nèi)盛有一定量的氮氣，被活塞分隔成i、n兩部分；達到平衡時，這兩部分氣體的體積相等，上部氣體的壓強為 Pi °,如圖（a）所示，若將氣缸緩慢倒置，再次達到平衡時，上下兩部分氣體的體積之比為3:1，如圖（b）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。（2） 一種水平重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質(zhì)量M =3 103kg、體積V0=O.5m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上。向浮筒內(nèi)充入一定量的氣體，開始時筒內(nèi)液面到水面的距離0 =40m，筒內(nèi)氣體體積 y=1m3。在拉力作用

9、下浮筒緩慢上升，當筒內(nèi)液面到水面的距離為 h2時，拉力減為零，此時氣體體積為 V2，隨后浮筒和重物自動上浮。求V2和h2。已知大氣壓強p0=1 105Pa，水的密度po水面=1 103kg/ m3 ,重力加速度的大小 g = 10m/s2。不計水溫度變化，筒內(nèi)氣體質(zhì) 量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁 厚度可忽略。axaEE:AB人 ；(2)( 10分)如圖所示，兩氣缸 AB粗細均勻，等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮氣，活塞 a上方

10、充有氧氣；當大氣壓為 P0，外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為 7C且平衡時，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的1 、，活塞b在氣缸的正中央。4(i)現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b升至頂部時，求氮氣的溫度;6#(ii)繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當活塞a上升的距離是氣缸高度的 時，求氧16氣的壓強。(2)( 9分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)，氣缸壁導(dǎo)熱良好,活塞可沿氣缸壁無摩擦地滑動。開始時氣體壓強為P,活塞下表面相對于氣缸底部的高度為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，活塞下降了 h/4.若此后外界溫度變?yōu)?T,求重新達到平衡后氣體

11、的體積。已 知外界大氣的壓強始終保持不變，重力加速度大小為g。(2015 上海)30. (10分)如圖，氣缸左右兩側(cè)氣體由絕熱活塞隔開，活塞與氣缸光滑接觸。初始時兩側(cè)氣體均處于平衡態(tài)，體積之比W：V2=1:2，溫度之比Ti：T2=2:5。先保持右側(cè)氣體溫度不變，升高左側(cè)氣體溫度，使兩側(cè)氣體體積相同；然后使活塞導(dǎo)熱，兩側(cè)氣體最后達到平衡。求：(1) 兩側(cè)氣體體積相同時，左側(cè)氣體的溫度與初始溫度之比;(2) 最后兩側(cè)氣體的體積之比。(2)( 10分)如圖，一粗細均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上側(cè)與大氣相通， 下端開口處開關(guān) K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長度為l=10.0cm, B側(cè)水銀面比 A側(cè)

12、的高h=3.0cm , 現(xiàn)將開關(guān)K打開，從U形管中放出部分水銀，當兩側(cè)的高度差為ho.ocm時，將開關(guān)K關(guān)閉，已知大氣壓強 Po=75.OcmHg。(i) 求放出部分水銀后 A側(cè)空氣柱的長度(ii) 此后再向 B側(cè)注入水銀，使 A、B兩側(cè)的水銀達到同一高度，求注入水銀在管內(nèi)的長度ABn坯；.卜 MlM 0(2)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內(nèi)部圭寸閉氣體的溫度為300K，壓強為大氣壓強 p0。當圭寸閉氣體溫度上升至303K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣 體壓強立減為 p0,溫度仍為303K。再經(jīng)過一段時間

13、，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K。整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：(i) 當溫度上升到 303K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強；(ii) 當溫度恢復(fù)到 300K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。(2) (10分)如圖，一固定的豎直氣缸有一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個2活塞，已知大活塞的質(zhì)量為 m, = 2.50kg，橫截面積為s = 80.0cm，小活塞的質(zhì)量2為m -1.50kg，橫截面積為s 40.0cm ；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l = 40.0cm，氣缸外大氣壓強為 p =1.00 105Pa，溫度為T = 303K。初始時大活塞與大圓筒底部相距 丄，兩活塞間封閉

14、氣體的溫度為T,二495k，現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度22緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g取10m/s，(i )在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度(ii )缸內(nèi)圭寸閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內(nèi)圭寸閉氣體的壓強aLJB(2)如圖，一底面積為 S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開口向上，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為 m的相同活塞A和B ；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有 一定量的同樣的理想氣體，平衡時體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強為 FO?，F(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使 B最終與 容器底面接觸。求活塞

15、 A移動的距離。(2) (8分)如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一 U形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱；U形管內(nèi)盛有密度為=7.5 102kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室，開始時，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強均為F0=4.5 103 Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差 h=40 cm，求此時左、右兩氣室的體積，取重力加速度大2小g =10m/s , U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計。9#Ap與氣泡半(2) ( 10分)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側(cè)水的壓強，兩壓強差#2徑r之間的關(guān)系為 仲=/其中（=0.070 N/m?，F(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢 上升，已知大氣壓強Po=1.O氷05 Pa,水的密度 p1.0 M03 kg/m3,重力加速度大小 g=10 m/s2。（i）求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強差；（ii）忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。（2）（ 10分）一氧氣瓶的容積為 0.08 m3,開始時瓶中氧氣的壓強為 20個大氣壓。某實 驗室每天消耗1個大氣壓