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1、学习必备欢迎下载热学专题复习二1、 （10 分）如图所示，水平地面上固定两个完全相同导热性能良好的足够长的气缸，两气缸内各有一个用轻杆相连接的活塞，活塞和气缸封闭着一定质量的理想气体，活塞到气缸底部的距离均为d，活塞与气缸之间无摩擦，轻杆无压力，大气压强为0p，现锁定两个活塞，使右侧气缸与一个恒温热源接触，使右侧气体的热力学温度升高为原来的2 倍，求：(i) 若右侧气缸的温度升高后，右侧气缸内的气体压强变为多大。(ii)若保证右侧气缸与上述恒温热源的接触，解除两侧活塞的锁定，求稳定后活塞向左移动的距离。2、(9 分 ) 如图所示的玻璃管ABCDE ，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度
2、可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是 75cmHg 。现保持CD水平，将玻璃管A 端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入 DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。问：（i ）玻璃管A 端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A的竖直距离）？（ii ）当管内气体温度缓慢降低到多少K 时， DE 中的水银柱刚好回到CD水平管中？ 3、 （9 分）如图所示除气缸右壁外其余部分均绝热，轻活塞K 与气缸壁接触光滑，K把密闭气缸分隔成体积相等的两部分，分别装有质量、温度均相同的同种气体a 和 b，原来 a、b 两部分
3、气体的压强为 p0、温度为27 、体积均为V。现使气体a 温度保持27不变，气体b 温度降到 -48，两部分气体始终可视为理想气体，待活塞重新稳定后，求：最终气体a 的压强 p、体积 Va。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页学习必备欢迎下载4. （10 分）如下图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积S=0.01m2，中间用两个活塞 A 与 B封住一定质量的理想气体，A、B 都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气，A的质量可不计、B的质量为M， 并与一劲度系数k=5103N/m 的较长的弹簧相连。 已知
4、大气压强p0=1 105Pa，平衡时两活塞间的距离l0=0.6m。现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后保持平衡。此时，用于压 A的力 F=5102N。假定气体温度保持不变，求: （1） 此时两活塞间的距离。（2）活塞 A 向下移的距离。（3）大气压对活塞A 和活塞 B 做的总功。5 (9 分)如图所示是小明自制的简易温度计。在空玻璃瓶内插入一根两端开口、内 横截面积为0.4cm2的 玻璃管，玻璃瓶与玻璃管接口处用蜡密封，整个装置水平放置。玻璃管内有一段长度可忽略不计的水银柱，当大气压为1.0 105Pa、气温为7时，水银柱刚好位于瓶口位置，此时封闭气体体积为480cm3，瓶口外玻璃管有效长度
5、为48cm。求此温度计能测量的最高气温；当气温从7缓慢上升到最高气温过程中，密封气体吸收的热量为3J，则在这一过程中密封气体的内能变化了多少。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页学习必备欢迎下载6、 (10 分 ) 如图所示，内壁光滑长度为4l、横截面积为S 的汽缸 A、B，A 水平、 B 竖直固定，之间由一段容积可忽略的细管相连，整个装置置于温度27、大气压为 p0的环境中， 活塞 C、D 的质量及厚度均忽略不计。 原长 3l、劲度系数03p Skl的轻弹簧， 一端连接活塞C、另一端固定在位于汽缸A缸口的 O 点。开
6、始活塞D 距汽缸 B 的底部 3l后在 D 上放一质量为0p Smg的物体。求：（i）稳定后活塞D 下降的距离；（ii）改变汽缸内气体的温度使活塞D 再回到初位置，则气体的温度应变为多少? 7.如图， 体积为 V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为 2.4T0、压强为 1.2p0的理想气体， p0和 T0分别为大气的压强和温度已知：气体内能U 与温度 T 的关系为 U T，为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求：(1)气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1；(2)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q. 8.(2013新课标卷 )如图，一上端
7、开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长 l125.0cm 的空气柱，中间有一段长为l225.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度l340.0cm.已知大气压强为P075.0cmHg. 现将一活塞 (图中未画出 )从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为 l1 20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离9.用 DIS 研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页学习必备欢迎下载把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射
8、器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；用 V1p图像处理实验数据，得出如图乙所示的图线(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是和；(3)如果实验操作规范正确，但图中的V1p图线不过原点，则V0代表10（ 10 分）如图所示，粗细均匀的L 形细玻璃管AOB ，OA、OB 两部分长度均为20cm，OA 部分水平、右端开口，管内充满水银，OB 部分竖直、上端封闭现将玻璃管在竖直平面内绕O 点逆时针方向缓慢旋转53 ，此时被封闭气体长度为x缓慢加热管
9、内封闭气体至温度T，使管内水银恰好不溢出管口已知大气压强为75cmHg ，室温为 27， sin53 =0.8，求： 气体长度x； 温度 T热学专题复习二参考答案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页学习必备欢迎下载1、(10 分)解： (i)由题意可知，右侧气体做等容变化，升温前，左右气缸内气体压强均为0p，升温后右侧气体压强为2p，由查理定律得：TpTp220（2 分）解得022 pp（1 分）(ii)设活塞向左移动x，左侧气体压强变为1p，右侧气体压强变为2p，由玻意耳定律对左侧气体有：SxdpdSp)(10（2
10、分）对右侧气体有：Sxdpdsp)(220（ 2 分）对活塞受力分析可知：21pp（1 分）联立式并代入数据解得：3dx（2 分）2、 解：、 P1V1=P2V2即： 75160=（ 75+5） L2L2=150cm h=25cm 、3113VVTT L3=140-25+15+10=140cm 3262.5TK3、 【答案】078PP；87aVV【解析】试题分析： 由题意可知b 降温平衡后ab 两部分气体压强仍相等，设为 P；对 b 气体， 加热前压强为：Pb=P0，体积为： Vb=V，温度为： Tb=T0=273+27=300K 设降温后气体压强P，温度： T1=273-48=225K，体积
11、为V1根据理想气体状态方程得：101bPVPVTT对 a气体，初态压强为：Pa=P0，体积为： Va0=V，温度为： Ta=T0=300K 末态压强为P，体积为： Va=2V-V1因为隔板绝热，a 做等温变化，由玻意耳定律得：PaVa0=PVa联立得：87aVV；167VV；078PP4、【答案】（ 1）0.4m （ 2）0.3m （ 3）200J 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页学习必备欢迎下载5、 【答案】 18.2 1.08J 【解析】试题分析： 当水银柱到达管口时，达到能测量的最高气温T2，则初状态： T1
12、=(273+7)K=280K V1=480cm3末状态： V2=(480+48 0.4)cm3=499.2 cm3由盖吕萨克定律2211TVTV代入数据得T2=291.2K=18.2 水银移动到最右端过程中，外界对气体做功W=-P0SL=-1.92J 由热力学第一定律得气体内能变化为E=Q+W=3J+(-1.92J)=1.08J 6、 （10 分）解：（i）开始时被封气体的压强为01pp，活塞 C 距气缸 A 的底部为l，被封气体的体积为 4lS，重物放在活塞D 上稳定后，被封气体的压强0022pSmgpp. 活塞 C 将弹簧向左压缩了距离1l，则Sppkl)(021. 根据波意耳定律，得xS
13、plSp204. 活塞 D 下降的距离14lxll. . 整理得ll37. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页学习必备欢迎下载（ii）升高温度过程中，气体做等压变化，活塞C 的位置不动，最终被封气体的体积为Sll)4(1,对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得273)34(273274220tSllplSp. 解得Cto3772. . 评分标准：本题共10 分，其中 每式 2 分，其余每式1 分。7、解析： (1)在气体由p 1.2p0下降到 p0的过程中，气体体积不变，温度由T2.4T0变为 T1，由查理定律得T
14、1Tp0p在气体温度由T1变为 T0的过程中，体积由V 减小到 V1，气体压强不变，由盖 吕萨克定律得：VV1T1T0，解得T12T0V112V. (2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W p0(VV1)，在这一过程中，气体内能的减少量为 U (T1T0) 由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为：Q WU，解得 Qp0V T08、解析： 以 cmHg 为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1 p0l2设活塞下推后，下部空气柱的压强为p1，由玻意耳定律得p1l1p1l1如图，设活塞下推距离为 l，则此时玻璃管上部空气柱的长度为l3l3l1l1 l设此时玻璃管上部空气柱的压强
15、为p3，则p3 p1l2，由玻意耳定律得p0l3 p3l3 联立式结合题给数据解得 l15.0cm. 9、 （1）在注射器活塞上涂润滑油（2）移动活塞要缓慢不能用手握住注射器封闭气体部分（ 3）注射器与压强传感器连接部位的气体体积. 10【解答】解： 气体的状态参量：p1=75cmHg ，V1=20S， V2=xS，p2=75+xsin53 （ 20 x）cos53 =（63+1.4x）cmHg，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页学习必备欢迎下载气体温度不变，由玻意耳定律得：p1V1=p2V2，即： 7520S=（63+1.4x） xS，解得： x=17.1cm； 气体的状态参量：T1=273+27=300K，p3=75+20sin53 =91cmHg，气体发生等容变化，由查理定律得：=，即：=，解得： T3=364K；答： 气体长度x 为 17.1cm； 温度 T 为 364K精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页
