高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析

气罐(视为容积不变),经检测,内部封闭气体的压强为1.2p0,为了消除安全隐患,消防员拟用下面两种处理方案:

①冷却法:经科学冷却,使罐内气体变为27℃、一个标准大气压p0,求气体温度降低了多少摄氏度;

②放气法:保持罐内气体温度不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强回落到p0,求氧气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值.

43.如图所示,一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体,活塞横截面积为S,汽缸内壁光滑且缸壁是导热的,开始活塞被固定,打开固定螺栓K,活塞下落,经过足够长时间后,活塞停在B点。(已知AB=h,大气压强为p0,重力加速度为g )

①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强;

②设周围环境温度保持不变,求整个过程中通过缸壁传递的热量Q(一定量理想气体的内能仅由温度决定)。

44.如图所示,两玻璃管内径相同,底部用细管相连,开始两管内水平面相平,水银柱长10cm,管内空气柱高20cm,用阀门将右管口封闭,用活塞封闭左管口,缓慢推动活塞压缩左管内气体,使左管内的水印恰好全部进入右管,然后保持活塞位置不动,已知大气压为75cmHg,细管容器忽略不计,环境温度保持不变,求:

①左管活塞下移的距离(结果保留两位有效数字);

②将右管上端的阀门缓慢开启,计算说明右管内水银是否会溢出。

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45.如图所示,在水平地面上固定一个内壁光滑、内横截面积为S的气缸,气缸上顶部开﹣很小的孔与外界大气相通,已知外界的大气压强为P0.缸内有﹣质量为m、不计厚度的光滑圆柱形活塞,当活塞下面气体的热力学温度为T0时,活塞位于气缸的中央。若通过缸内底部的电热丝缓慢加热气体,求: (i)当活塞恰好到达气缸顶部时,活塞下面气体的温度T1; (ii)当活塞下面的气体的温度达到T2=3T0时,其压强的大小。

46.如图所示,一定质量的理想气体经历了AB、BPC、CA三个变化过程,回到初始状态.已知在p﹣V图象中AB是一段以O′点为圆心的圆弧,理想气体在状态A时的温度为127℃.求: (1)理想气体状态P时的温度Tp.

(2)从A到B过程中气体放出的热量(已知p﹣V图象与横轴所围成面积表示功).

47.如图所示,玻璃管A上端封闭,B上端开口且足够长,两管下端用橡皮管连接起来,A管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm的气体,外界大气压为75cmHg,左右两水银面高度差为5cm,温度为t1=27℃.

①保持温度不变,上下移动B管,使A管中气体长度变为5cm,稳定后的压强为多少?

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②稳定后保持B不动,为了让A管中气体体积回复到6cm,则温度应变为多少?

48.一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图象如图所示,气体在状态A时的压强p0=1.0×105 Pa,线段AB与V轴平行。 (1)求状态B时的压强为多大?

(2)气体从状态A变化到状态B过程中,对外界做的功为10J,求该过程中气体吸收的热量为多少?

49.如图所示,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为40cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为42cm,先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高4cm,求 (1)稳定后右管内的气体压强P

(2)左管A端插入水银槽的深度h.(大气压强P0=76cmHg)

50.如图所示,气缸开口向右、固定在水平桌面上,气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞横截面积为S=1×10﹣3m2;活塞与气缸壁导热良好,轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为m=1kg重物连接。开始时绳子刚好伸直且张

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力为零,活塞离缸底距离为L1=27cm,被销子K固定在图示位置,此时气缸内气体的压强P1=1.1×105pa,温度T1=330K,外界大气压强P0=1.0×105pa,g=10m/s2,不计一切摩擦和阻力;若在此时拔去销子K,降低气缸内气体的温度,求: Ⅰ、重物刚好离开地面时,气体的温度为多少? Ⅱ、重物缓慢上升2cm,气体的温度为多少?

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