2018年高考物理二轮复习100考点千题精练第十四章热学专题14.4与气缸相关的计算问题

合集下载

高考物理二轮复习100考点千题精练第十四章热学专题14.4与气缸相关的计算问题(2021学年)

20１8年高考物理二轮复习1０0考点千题精练第十四章热学专题1４.4 与气缸相关的计算问题编辑整理：尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(２018年高考物理二轮复习 100考点千题精练第十四章热学专题1４.4 与气缸相关的计算问题)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018年高考物理二轮复习 100考点千题精练第十四章热学专题1４.４与气缸相关的计算问题的全部内容。

专题１4.4 与气缸相关的计算问题1．(2０18江西赣中南五校联考）如图,质量为M的导热性能极好的气缸,高为L,开口向上置于水平地面上，气缸中有横截面积为S、质量为ｍ的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。

外界温度为t1、大气压为p0,此时气柱高度为l，气缸和活塞的厚度均可忽略不计,重力加速度为ｇ。

(1)用竖直向上的力作用在活塞上使气缸能离开地面，则需要施加的最小力F1 多大?(２）将气缸固定在地面上,如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，求在顶端处,竖直拉力F2 的大小。

(3)如果外界温度由t1 缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端,则此时外界温度为多少摄氏度？【参考答案】(１) (Ｍ+m)g；（2) （mg+ｐ0S）×（L-l)/ L；(３)273tlL—273【命题意图】本题考查平衡条件、气体实验定律及其相关的知识点，意在考查运用相关知识解决实际问题的能力.在起始状态对活塞由受力平衡得：p１S=mｇ+p0S在气缸顶端对活塞由受力平衡得：F2+p２S=mg+p0S 解得F２＝p1Ｓ— p2S=（mg+p0Ｓ)×(Ｌ—ｌ)/L（3)由盖-吕萨克定律得: lST='LST而：T＝t+273,T’=t’+２７3，解得：t’=273tlL-2７3．2（２018金考卷）如图所示,一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为Ｍ,活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为Ｐ0,平衡的汽缸内的容积为V０,现用手握住活塞手柄缓慢向上提．设汽缸足够长，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦,求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离.【命题意图】本题考查玻意耳定律及其相关的知识点.【解题思路】p1=p0+ V1=V０—---————————(2分)P２=p0— V2=V—-—－————--－-（2分）等温变化：p1V１＝P２V2—－————－--－——(3分)Ｈ==—-——-————-——(3分）3.（２01７·湖南永州二模）如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔,与Ｕ形水银管相连,外界大气压为p0=1.0×105Pa,缸内气体温度t0=27 ℃，稳定后两边水银面的高度差为Δh=１。

2018版高考物理一轮复习第14章热学综合过关规范限时检测

第十四章综合过关规范限时检测满分100分，考试时间60分钟。

一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。

1～4题为单选，5～8题为多选，全都选对的得6分，选对但不全的得3分，错选或不选的得0分)1．若以μ表示水的摩尔质量，V 表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积，ρ为在标准状态下水蒸气的密度，N A 为阿伏加德罗常数，m 、Δ分别表示每个水分子的质量和体积，下面是四个关系式：①N A ＝ρV m ②ρ＝μN A Δ ③m ＝μN A ④Δ＝V N A 其中导学号 51343428( B ) A ．①和②都是正确的B ．①和③都是正确的C ．③和④都是正确的D ．①和④都是正确的[解析] 由N A ＝μm ＝ρV m，故①③对，因水蒸气为气体，水分子间的空隙体积远大于分子本身体积，即V ≫N A ·Δ，④不对，而ρ＝μV ≪μN A ·Δ，②也不对，故B 项正确。

2．如图所示，有一固定的圆筒形绝热容器，用绝热活塞密封一定质量的理想气体，当活塞处于位置a 时，筒内气体压强等于外界大气压，当活塞在外力作用下由位置a 移动到位置b 的过程中，下列说法正确的是导学号 51343429( C )A ．由于是绝热容器，筒内气体与外界没有热传递，则筒内气体温度不变，分子的平均动能不变B ．气体压强增大C ．气体分子的平均动能减小D ．筒内气体的密度增大[解析] 活塞从a 到b 的过程中，气体体积增大，对外做功，W ＋Q ＝ΔU ，W <0，Q ＝0，则ΔU <0，温度降低，分子的平均动能减小，选项A 错误，选项C 正确；气体体积增大，则密度ρ＝m V 减小，选项D 错误；由理想气体状态方程pV T ＝C 可知，体积增大，温度降低，则压强一定减小。

选项B 错误。

3．(2016·上海金山区期末)如图，粗细均匀的玻璃管竖直放置且开口向上，管内由两段长度相同的水银柱封闭了两部分体积相同的空气柱。

高考物理学霸复习讲义气体实验定律-第七部分气缸类问题的解题技巧

第七部分气缸类问题的解题技巧气缸类问题是热学部分典型的综合问题，它需要考查气体、气缸或活塞等多个研究对象，涉及热学、力学乃至电学等物理知识，需要灵活地运用相关知识来解决问题。

1．解决气缸类问题的一般步骤（1）弄清题意，确定研究对象。

一般地说，研究对象分为两类：热烈学研究对象（一定质量的理想气体）；力学研究对象（气缸、活塞或某系统）。

（2）分析清楚题目所述的物理过程，对热学研究对象分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程。

（3）注意挖掘题目的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程。

（4）多个方程联立求解，对求解的结果注意检验它们的合理性。

2．气缸类问题的几种常见类型（1）气体系统处于平衡状态。

需要综合应用气体定律和物体的平衡条件解题。

（2）气体系统处于非平衡状态。

需综合应用气体定律和牛顿第二定律解题。

（3）封闭气体的容器（如气缸、活塞、玻璃管等）与气体发生相互作用的过程中，如果满足守恒定律的适用条件，可根据相应的守恒定律解题。

（4）两个或多个气缸封闭着几部分气体，并且气缸之间相互关联的问题，解答时应分别研究各部分气体，找出它们各自遵循的规律，并写出相应的方程，还要写出各部分气体之间压强或体积的关系式，最后联立求解。

【典例1】如图所示，竖直放置的导热气缸内用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，缸内气体高度为2h。

现在活塞上缓慢添加砂粒，直至缸内气体的高度变为h。

然后再对气缸缓慢加热，让活塞恰好回到原来位置。

已知大气压强为p0，大气温度为T0，重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦。

求：（1）所添加砂粒的总质量；（2）活塞返回至原来位置时缸内气体的温度。

【答案】（1）0p S m g + （2）2 T 0 【解析】（1）设添加砂粒的总质量为m 0最初气体压强为10 mg p p S=+ 添加砂粒后气体压强为020()m m g p p S +=+该过程为等温变化，有p 1S ·2h =p 2S ·h 解得00 p S m m g=+ （2）设活塞回到原来位置时气体温度为T 1，该过程为等压变化，有1201=V V T T 解得T 1=2T 0【名师点睛】本题是对气体状态变化方程的考查；解题时要弄清气体的状态并能找到气体的状态变化参量，根据气态方程列式解答。

高考物理二轮复习专题14热学练含解析

热学1．如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。

已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。

开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。

现用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。

求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。

重力加速度大小为g。

【来源】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）【答案】此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b处，设此时汽缸中气体的温度为T2；活塞位于a 处和b处时气体的体积分别为V1和V2。

根据盖—吕萨克定律有④式中V 1=SH ⑤V 2=S （H +h ）⑥联立③④⑤⑥式解得⑦从开始加热到活塞到达b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为⑧ 故本题答案是：考点定位】理想气体状态方程热力学第一定律【名师点睛】两个过程：A 到B 等温变化，B 到C 等压变化．考点定位】玻意耳定律【名师点睛】此题主要考查玻意耳定律的应用，解题关键是确定以哪一部分气体为研究对象，并能找到气体在不同状态下的状态参量，然后列方程求解。

5．【2016·上海卷】如图，粗细均匀的玻璃管A 和B 由一橡皮管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内，初始时两管水银面等高，B 管上方与大气相通。

若固定A 管，将B 管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H ，A 管内的水银面高度相应变化h ，则A ．h =HB ．h <2HC ．h =2HD ．2H <h <H 【答案】B【。

高考物理专题：热学气缸类专题

解析：
(i)设左右活塞的质量分别为 M1、M2，左右活塞的横截面积均为 S 由活塞平衡可知：
p0S＝M1g
①
p0S＝M2g＋p30S
②
加热后，由于左边活塞上升到顶部，但对顶部无压力，所以下面的气体发生等压变化，
而右侧上方气体的温度和压强均不变，所以体积仍保持14V0 不变，所以当下面放入温度
为 T 的恒温热源后，活塞下方体积增大为(V0＋34V0)，则由等压变化得
⑤
S
气体最后的体积为
V Sh'
⑥
联立②④⑤⑥式得
V 9mghT
⑦
4 pT0
【例 3】(2015 新课标 I-33（2）) （大小活塞问题，中等）
如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为 m1=2.50kg，横截面积为 s1=80.0cm2，小活塞的质量为 m2=1.50kg，横截面积为 s2=40.0cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为 l=40.0cm，气缸外大气压强为 p=1.00×105Pa，
解析：理想气体发生等压变化．设封闭气体压强为 p，分析活塞受力有
pS＝Mg＋p0S 设气体初态温度为 T，活塞下降的高度为 x，系统达到新平衡，由盖·吕萨克定律
HS (2H x)S
T
1.4T
解得 x＝35H
又因系统绝热，即 Q＝0
外界对气体做功为 W＝pSx
根据热力学第一定律 ΔU＝Q＋W
所以 ΔU＝35(Mg＋p0S)H
解析：
（i）设初始时气体体积为 V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为 V2，温度为 T2。由题给条件得
V1
s1

2019年高考物理题库【考点14】热学(含答案)

考点14 热学1.（2018·重庆理综·T15）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成.开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如题图所示.在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )A.对外做正功，分子的平均动能减小B. 对外做正功，内能增大C. 对外做负功，分子的平均动能增大D. 对外做负功，内能减小【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：【精讲精析】选A.当气体体积膨胀时，气体对外做功，又没有热传递，由热力学第一定律知，气体的内能减少，温度降低，而温度又是分子平均动能的标志，所以A 正确.2.（2018·福建理综·T28（1））如图所示，曲线M 、N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t ，纵轴表示温度T 。

从图中可以确定的是_______。

（填选项前的字母） A.晶体和非晶体均存在固定的熔点0T B.曲线M 的bc 段表示固液共存状态C.曲线M 的ab 段、曲线N 的ef 段均表示固态D.曲线M 的cd 段、曲线N 的fg 段均表示液态【思路点拨】解答本题时应知道以下知识：晶体有一定熔点而非晶体没有一定熔点逐步熔化直到全部变为液态【精讲精析】选B.由图像可知曲线M 表示晶体，bc 段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B 对；N 表示非晶体，没有固定熔点，A 错；由于非晶体没有一定熔点逐步熔化，因此C 、D 错.3.（2018·福建理综·T28（2））一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量 2.5×104J ，气体对外界做功1.0×104J ，则该理想气体的_______。

（填选项前的字母） A.温度降低，密度增大 B.温度降低，密度减小 C.温度升高，密度增大 D.温度升高，密度减小【思路点拨】解答本题时应理解热力学第一定律与气体的状态参量的变化关系【精讲精析】选D.由热力学第一定律Q W E +=∆，Q=2.5×104J ，W=-1.0×104J 可知E ∆大于零，气体内能增加，温度升高，A 、B 错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C 错D 对.4.（2018·江苏物理·T12.A ）如题12A-1图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。

高考物理复习考点14 热学 (2)

高考物理复习考点14 热学1.（2011·重庆理综·T15）某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置，它主要由气缸和活塞组成.开箱时，密闭于气缸内的压缩气体膨胀，将箱盖顶起，如题图所示.在此过程中，若缸内气体与外界无热交换，忽略气体分子间相互作用，则缸内气体( )A.对外做正功，分子的平均动能减小B. 对外做正功，内能增大C. 对外做负功，分子的平均动能增大D. 对外做负功，内能减小【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：【精讲精析】选A.当气体体积膨胀时，气体对外做功，又没有热传递，由热力学第一定律知，气体的内能减少，温度降低，而温度又是分子平均动能的标志，所以A 正确.2.（2011·福建理综·T28（1））如图所示，曲线M 、N 分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程，图中横轴表示时间t ，纵轴表示温度T 。

从图中可以确定的是_______。

（填选项前的字母）A.晶体和非晶体均存在固定的熔点0TB.曲线M 的bc 段表示固液共存状态C.曲线M 的ab 段、曲线N 的ef 段均表示固态D.曲线M 的cd 段、曲线N 的fg 段均表示液态【思路点拨】解答本题时应知道以下知识：晶体有一定熔点而非晶体没有一定熔点逐步熔化直到全部变为液态【精讲精析】选B.由图像可知曲线M 表示晶体，bc 段表示晶体熔化过程，处于固液共存状态，B 对；N 表示非晶体，没有固定熔点，A 错；由于非晶体没有一定熔点逐步熔化，因此C 、D 错.开箱气体体积膨胀对外做功绝热内能减少，温度降低3.（2011·福建理综·T28（2））一定量的理想气体在某一过程中，从外界吸收热量2.5×104J ，气体对外界做功1.0×104J ，则该理想气体的_______。

（填选项前的字母）A.温度降低，密度增大B.温度降低，密度减小C.温度升高，密度增大D.温度升高，密度减小【思路点拨】解答本题时应理解热力学第一定律与气体的状态参量的变化关系【精讲精析】选D.由热力学第一定律Q W E +=∆，Q=2.5×104J ，W=-1.0×104J 可知E ∆大于零，气体内能增加，温度升高，A 、B 错；气体对外做功，体积增大，密度减小，C 错D 对.4.（2011·江苏物理·T12.A ）如题12A-1图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而“划水”，推动转轮转动。

高考物理二轮复习考点第十四章热学专题与图象相关的计算问题

专题14.7 与图象相关的计算问题1.（2020广州一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示。

已知该气体在状态C时的温度为300K。

求：(i)该气体在状态A、B时的温度分别为多少？(ii)该气体从状态A到B是吸热还是放热？请写明理由。

【命题意图】本题考查理想气体状态方程、气体实验定律、热力学第一定律、对p－V图象的理解及其相关的知识点。

(ii)根据图像可知从A到B气体体积不变所以外界对气体做功 W=0J又T A>T B可知内能变化ΔU<0根据热力学第一定律ΔU=W+Q得Q<0即放热2．(10分)一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：①温度为600 K时气体的压强；②在p－T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整．②由V－T图可知，400 K～500 K气体体积不变，气体做等容变化，故在P－T图中图象应延伸到500 K 处，此时压强为1.25×105 Pa；从500 K～600 K，气体做等压变化，压强p2＝1.25×105 Pa；故从500 K至600 K为水平直线，故图象如图所示：3．(2020·吉林白山二模)某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如右的pt图象。

已知在状态B时气体的体积V B＝3 L，求：(1)气体在状态A的压强；(2)气体在状态C的体积。

【参考答案】(1)0.75 atm (2)2 L【名师解析】(1)从题图中可知气体由A到B是等容变化，初态p B＝1.0 atm，T B＝(273＋91)K＝364 K，末态T A＝273 K，由p AT A＝p BT B得p A273＝1364，所以p A＝0.75 atm(2)气体由B到C是等温变化， p B＝1.0 atm，V B＝3 L，p C＝1.5 atm，由p B V B＝p C V C得：V C＝2 L。

高考物理一轮复习第十四章热学章末综合提升

【思路点拨】对汽缸和活塞整体受力分析→系统的加速度→隔离活塞进行分析并求气体压强．
【解析】选取汽缸和活塞整体为研究对象．相对静止时有：F＝(M＋m)a
再选活塞为研究对象，根据牛顿第二定律有： pS－p0S＝ma，解得：p＝p0＋SMm＋F m. 【答案】 p0＋SMm＋F m
二、变质量问题的求解方法分析变质量问题时，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，使变质量问题转化为一定质量的气体问题，然后利用理想气体状态方程求解． 1．充气问题设想将充进容器内的气体用一个无形的弹性口袋收集起来，那么，当我们取容器和口袋内的全部气体为研究对象时，这些气体的状态不管怎样变化，其质量总是不变的．这样，我们就将变质量的问题转化成质量一定的问题了．
3．漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用理想气体状态方程求解．如果选容器内原有气体量为研究对象，便可使问题变成一定质量的气体状态变化问题，这时可用理想气体状态方程求解．
某个容器的容积是 10 L，所装气体的压强是 2.0×106 Pa.如果温度保持不变，把容器的开关打开以后，容器里剩下的气体是原来的百分之几？(设大气压是 1.0×105 Pa)
章末综合提升
求解气体状态变化问题的方法突破一、计算气体压强的常用方法 1．参考液面法 (1)主要依据是液体静力学知识 ①静止(或匀速)液面下深 h 处的压强为 p＝ρgh. 注意 h 是液体的竖直深度，不一定等于液柱的长度． ②若静止(或匀速)液面与外界大气接触，则液面下深 h 处的压强为 p＝p0＋ρgh，p0 为外界大气压强．
【思路点拨】容器开关打开，气体膨胀→体积的变化情况及分布情况→剩余气体与原来的气体膨胀后的体积关系．
【解析】以原来气体为研究对象，设

高考物理二轮复习100考点千题精练第十四章热学专题14.5与液柱相关的计算问题(2021年整理)

专题14。

5 与液柱相关的计算问题1。

（2017·广西南宁一模）如图所示，粗细均匀的U形管左端封闭，右端开口,两竖直管长为l1=50 cm,水平管长d=20 cm，大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强。

左管内有一段l0=8 cm长的水银封住长为l2=30 cm长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低，要把水银柱全部移到右管中。

(g取10 m/s2）求右管内压强至少降为多少?【参考答案】 2.87×104Pa右管内压强降为p’p’+p l0=p2解得:p'=p2—p l0=2.87×104 Pa2.（2017·安徽合肥质检）图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，下管足够长,图中管的截面积分别为S1=2 cm2，S2=1 cm2，管内水银长度为h1=h2=2 cm,封闭气体长度l=10 cm，大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强,气体初始温度为300 K,若缓慢升高气体温度。

（g取10m/s2）试求：(1)当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；(2）当气体温度为525 K时，水银柱上端距玻璃管最上端的距离。

【参考答案】(1）350 K(2）24 cm（2)气体温度由350 K变为525 K经历等压过程，则设水银上表面离开粗细接口处的高度为y,则V3=12S1+yS2解得y=12 cm所以水银上表面离开玻璃管最上端的距离为h=y+l+h1=24 cm3．(2016·邯郸质检)如图所示,在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A封闭体积相等的两部分气体。

开始时管道内气体温度都为T0＝500 K，下部分气体的压强p＝1.25×105 Pa,活塞质量m＝0.25 kg，管道的内径横截面积S＝1 cm2。

现保持管道下部分0气体温度不变，上部分气体温度缓慢降至T,最终管道内上部分气体体积变为原来的错误!，若不计活塞与管道壁间的摩擦，g取10 m/s2，求此时上部分气体的温度T。

高考物理二轮复习考点第十四章热学专题与液柱相关的计算问题

专题14.5 与液柱相关的计算问题1.(2020·广西南宁一模)如图所示,粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口,两竖直管长为l1=50 cm,水平管长d=20 cm,大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强。

左管内有一段l0=8 cm长的水银封住长为l2=30 cm长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降低,要把水银柱全部移到右管中。

(g取10 m/s2)求右管内压强至少降为多少?【参考答案】 2.87×104 Pa右管内压强降为p'p'+p l0=p2解得:p'=p2-p l0=2.87×104 Pa2.(2020·安徽合肥质检)图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管,管内有一段被水银密闭的气体,下管足够长,图中管的截面积分别为S1=2 cm2,S2=1 cm2,管内水银长度为h1=h2=2 cm,封闭气体长度l=10 cm,大气压强p0相当于76 cm高水银柱产生的压强,气体初始温度为300 K,若缓慢升高气体温度。

(g取10 m/s2)试求:(1)当粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度;(2)当气体温度为525 K 时,水银柱上端距玻璃管最上端的距离。

【参考答案】(1)350 K (2)24 cm(2)气体温度由350 K 变为525 K 经历等压过程,则设水银上表面离开粗细接口处的高度为y,则V 3=12S 1+yS 2 解得y=12 cm所以水银上表面离开玻璃管最上端的距离为h=y+l+h 1=24 cm3．(2020·邯郸质检)如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞A 封闭体积相等的两部分气体。

开始时管道内气体温度都为T 0＝500 K ，下部分气体的压强p 0＝1.25×105Pa ，活塞质量m ＝0.25 kg ，管道的内径横截面积S ＝1 cm 2。

2018版高考一轮总复习物理模拟演练第14章热学 14-3热力学定律与能量守恒含答案

时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。

其中1～6为单选，7～10为多选)1．某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时( )A．室内空气的压强比室外的小B．室内空气分子的平均动能比室外的大C．室内空气的密度比室外的大D．室内空气对室外空气做了负功答案 B解析室内和室外是相通的，故气体压强相同，A错误。

温度是分子平均动能的标志，室内空气温度高则分子平均动能大，B正确。

根据压强的微观解释知，室内、外气体压强一样，室内的分子平均动能大，则单位体积内的分子数少，密度小，C错误。

室内气体相当于等压膨胀，对外界做正功，D错误。

2．某驾驶员发现中午时车胎内的气压高于清晨时的，且车胎体积增大。

若这段时间胎内气体质量不变且可视为理想气体，那么( )A．外界对胎内气体做功，气体内能减小B．外界对胎内气体做功，气体内能增大C．胎内气体对外界做功，内能减小D．胎内气体对外界做功，内能增大答案 D解析中午比清晨时温度高，所以中午胎内气体分子平均动能增大，理想气体的内能由分子动能决定，因此内能增大；车胎体积增大，则胎内气体对外界做功，所以只有D项正确。

3．小红和小明打乒乓球不小心把乒乓球踩扁了，小明认真观察后发现表面没有开裂，于是把踩扁的乒乓球放在热水里泡一下，基本恢复了原状。

乒乓球内的气体可视为理想气体，对于乒乓球恢复原状的过程，下列描述中正确的是( )A．内能变大，球内气体对外做正功的同时吸热B．内能变大，球内气体对外做正功的同时放热C．内能变大，球内气体对外做负功的同时吸热D．内能变小，球内气体对外做负功的同时放热答案 A解析乒乓球内的气体受热膨胀，对外做功，故W＜0；气体温度升高，内能增加，故ΔU＞0；根据热力学第一定律公式ΔU＝W＋Q，则必有Q＞0，即吸收热量，选项A正确，选项B、C、D错误。

4．如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中( )A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小答案 A解析M向下滑动的过程中，气体体积减小，故外界对气体做功，W＞0，下滑过程不与外界发生热交换，Q＝0，由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知内能增大，A正确，B、C、D错误。

高考物理二轮复习100考点千题精练第十四章热学专题14.9与气体相关的实际问题(2021学年)

2018年高考物理二轮复习１0０考点千题精练第十四章热学专题1４.９与气体相关的实际问题编辑整理:尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望(2018年高考物理二轮复习1０0考点千题精练第十四章热学专题14.9 与气体相关的实际问题）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2０18年高考物理二轮复习 100考点千题精练第十四章热学专题1４．９与气体相关的实际问题的全部内容。

专题１4.9 与气体相关的实际问题1.（10分)如图所示为气压式保温瓶的原理图,整个保温瓶的容积为Ｖ,现瓶中装有体积为＼f（1，2)V的水，瓶中水的温度为T1，管内外液面一样高，瓶中水面离出水口的高度为h，已知水的密度为ρ,大气压强为p０,不计管的体积，重力加速度为g。

①若从顶部向下按活塞盖子,假设按压的过程缓慢进行,则瓶内空气压缩量至少为多少,才能将水压出？②若瓶的气密性非常好,则瓶中气体的温度降为Ｔ２时，管内外液面高度差为多少？②若瓶的气密性非常好，则瓶中气体的温度降为T2的过程中，气体发生的是等容变化，设温度为T2时,管内外液面的高度差为Ｈ,则这时气体的压强为p0-ρｇＨ则有错误!＝错误!求得H=＼f(p0Ｔ1－Ｔ2,ρgT１)２.(10分）某同学家新买了一双门电冰箱，冷藏室容积107 L，冷冻室容积1１８L,假设室内空气为理想气体.(绝对零度取-273 ℃)①若室内空气摩尔体积为２2.5×1０-3m３/ｍｏｌ，阿伏加德罗常数N A=6。

0×1023moｌ-1，在家中冰箱不通电的情况下关闭冰箱密封门后，电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子？②若室内温度为27 ℃,大气压强为１×1０5Pa,关闭冰箱密封门通电工作一段时间后,冷藏室内温度降为６℃，冷冻室内温度降为－9 ℃，此时冷藏室与冷冻室中空气的压强差为多大?③冰箱工作时把热量从温度较低的冰箱内部传到温度较高的冰箱外部,请分析说明这是否违背热力学第二定律．3.（20１7全国II Ｉ卷·33·2)一种测量稀薄气体压强的仪器如图（ａ）所示,玻璃泡M 的上端和下端分别连通两竖直玻璃细管1K 和2K ．1K 长为l ，顶端封闭, 2K 上端与待测气体连通；M 下端经橡皮软管与充有水银的容器Ｒ连通．开始测量时,M 与2K 相通;逐渐提升R ，直到2K 中水银面与1K 顶端等高,此时水银已进入1K ，且1K 中水银面比顶端低h ,如图（b)所示.设测量过程中温度、与2K 相通的待测气体的压强均保持不变,已知1K 和2K 的内径均为d ，M 的容积为0V ，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g 。

18年高考物理二轮复习100考点千题精练第十四章热学专

内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯内部文件，版权追溯专题14.6变质量计算问题1.（10分）用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了气.某研究性学习小组的同学经过思考，解决了这一问题.他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装（示意图如图甲所示广圆柱形打气筒高H,内部横截面积为S,底部有一单向阀门K,厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中，B的容积V B=3HS向B中打气前A B中气体初始压强均为何，该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环a体积不计），C距气筒顶部高度为h = 2H,这样就可以自动控制容器B中的3最终压强.求：①假设气体温度不变，第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B内的压强；②要使容器B内压强不超过5P0, h与H之比应为多大.【名师解析】①第一次将活塞从打气筒口压到C处时，设容器B内的压强为1mC距底部由玻意耳定律得限/ +咐=咏/+期力解得pa二②对打气筒内的气体.要使容器E内压强不超过新，意味着活塞从顶端下压至C处时.打气筒C处以下的压强不能超过舐.由玻意耳定律得mHS=5g（H-翘5解得当=52.（2016 •陕西五校一模）如图所示是农业上常用的农药喷雾器，贮液筒与打气筒用细连接管相连，已知贮液筒容积为8 L（不计贮液筒两端连接管体积），打气筒活塞每循环工作一次，能向贮液筒内压入1 atm的空气200 mL,现打开喷雾头开关K,装入6 L的药液后再关闭，设周围大气压恒为 1 atm ,打气过程中贮液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变。

求：贮液筒(1)要使贮液筒内药液上方的气体压强达到 3 atm ,打气筒活塞需要循环工作的次数;(2)打开喷雾头开关K直至贮液筒内、外气压相同时，贮液筒向外喷出药液的体积。

【参考答案】(1)20次(2)4 L【名师解析】(1)贮液筒内药沌上方的气体体积为品L-6 L = 2 L,设1 35下，打入贮液筒气体后，总体积%贝心咒二叫■箭设1 atmT，气体的压强；2=1 atm打入贮液筒气体后体积；修=%打入贮液筒气体后的压强；◎=?让血由理想气体方程得：p i V=pV2解得：V= 4 L打气次数：n=o2Vr=2。

2018新版高考物理一轮专题复习课件：A版-第十四章热学

分子由于做热运动而具有的动能叫分子动能．物体内所有分子动能的平均值叫分子平均动能．
(2) 分子的势能
由分子间相对位置决定的势能叫分子势能．固体和液体的分子势能与物体的体积有关．
(3) 物体的内能
物体中所有分子做热运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能 ①决定内能的因素微观上：分子动能、分子势能、分子个数．宏观上：温度、体积、物质的量．
毫升数，应多滴几滴，数出对应的毫升数，这样求平均值时误差较小． (4) 浅盘里水离盘口面的距离应小些，并要水平放置，以便准确地画出油膜的
形状，画线时视线应与板面垂直． (5) 要待油膜形状稳定后，再画轮廓． (6) 利用坐标纸求油膜面积时，以边长1 cm的正方形为单位，计算轮廓内正方形
的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个． (7) 做完实验后，把水从盘的一侧边缘倒出，并用少量酒精清洗，然后用脱脂
11
➢ 考法5 气体实验定律
✓ 1．气体实验定律及图线比较
12
➢ 考法7 气体的变质量问题
分析变质量问题，可通过选择合适的研究对象，使问题转化为质量不变的问题 ✓ 1.打气问题
选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象 ✓ 2.抽气问题
将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象 ✓ 3.灌气问题
2
考点37 分子动理论内能
✓ 1. 分子动理论 (1) 物体是由大量分子组成的 ①分子的大小：直径的数量级10－10 m，质量数量级10－26 kg ②分子直径估测方法：油膜法． ③阿伏伽德罗常数：1 mol的任何物质中含有NA＝6.02×1023个分子． (2) 分子永不停息地做无规则运动
出油酸分子的直径 .
✓ 2．实验步骤 (1)配制油酸酒精溶液，1 mL油酸滴入酒精配制成500 mL油酸酒精溶液 (2) 用滴管或注射器将配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，

2018版高考一轮总复习物理课件第14章热学 14-1 精品

(4)待测油酸面扩散后又收缩，要在稳定后再画轮廓，扩散后又收缩有两个原因：一是水面受油酸液滴冲击凹陷后又恢复，二是酒精挥发后液面收缩；
(5)当重做实验时，水从盘的一侧边缘倒出，在这侧边缘会残留油酸，可用少量酒精清洗，并用脱脂棉擦去，再用清水冲洗，这样可保持盘的清洁；
(6)从盘的中央加痱子粉，使粉自动扩散至均匀，这是由于以下两种因素所致：第一，加粉后水的表面张力系数变小，水将粉粒拉开；第二，粉粒之间的排斥。这样做比粉撒在水面上的实验效果好。
(5)改变物体的内能有两种方式
做功：当做功使物体的内能发生改变的时候，外界对物体做了多少功，物体内能就增加多少；物体对外界做了多少功，物体内能就减小多少。
热传递：当热传递使物体的内能发生改变的时候，物体吸收了多少热量，物体内能就增加多少；物体放出了多少热量，物体内能就减小多少。
知识点 3 实验：用油膜法估测分子的大小 1.实验原理利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用 d＝VS计算出油膜的厚度，其中 V 为一滴油酸溶液中纯油酸的体积，S 为油膜面积，这个厚度就近似等于油酸分子的直径。
2．实验器材清水、酒精、油酸、量筒、浅盘(边长约 30～40 cm)、注射器(或滴管)、玻璃板(或有机玻璃板)、彩笔、痱子粉(石膏粉)、坐标纸、容量瓶(500 mL)。
(4)根据 V0＝VNN算出每滴油酸酒精溶液的体积 V0。 (5)向浅盘里倒入约 2 cm 深的水，并将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上。 (6)用注射器或滴管将油酸酒精溶液滴在水面上一滴。 (7)待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板(或有机玻璃板) 放在浅盘上，并将油酸薄膜的形状用彩笔画在玻璃板上。

高中物理高考热学气缸活塞类型十大考点专题复习

高中物理高考热学气缸活塞类型十大考点专题复习对近几年高考试题研究发现，有关气缸类型试题是考查热学的好载体，一直受高考命题者青睐，该类试题命题的意图主要是考查对热学基本规律的综合应用，都是围绕气缸活塞的变化问题设置的。

由于该类试题涉及热学和力学知识，需要学生有较好的分析综合思维能力以及灵活运用知识解决问题的能力。

因此，在高三物理复习过程中，要重视该类问题的解法思路分析，归纳题型的种类和考点，提高学生分析问题和解决问题的能力。

考点一、考查热力学第一定律例1．（2010年广东卷）如图1是密闭的气缸，外力推动活塞P压缩气体，对缸内气体做功800J，同时气体向外界放热200J，缸内气体的（）A．温度升高，内能增加600JB．温度升高，内能减少200JC．温度降低，内能增加600JD．温度降低，内能减少200J解析：由热力学第一定律得：，一定质量的理想气体的内能大小只与温度有关，故温度升高，答案选A正确。

例2．（2010年全国II卷）如图2，一绝热容器被隔板K 隔开a、b两部分。

已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空，抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。

在此过程中（）A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．气体压强变小，温度不变解析：绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递，Q=0。

稀薄气体向真空扩散没有做功，W=0。

根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变，则温度不变。

稀薄气体扩散体积增大，压强必然减小。

答案为BD。

考点二、考查气体内能变化问题例3．（2009年全国卷II）如图3所示，水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内有一电热丝。

气缸壁和隔板均绝热。

初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。

现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。

当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比（）A．右边气体温度升高，左边气体温度不变B．左右两边气体温度都升高C．左边气体压强增大D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量解析：本题考查电路接入气缸问题，当电热丝通电后，右的气体温度升高气体膨胀，将隔板向左推，对左边的气体做功，根据热力学第一定律，内能增加，气体的温度升高，根据气体定律左边的气体压强增大。

(完整版)2018最新版本高考物理热学复习试题及答案-Word版

专题八热学 (附参照答案 )一、选择题1.一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给 4只同样的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），而后将这4只气球以同样的方式放在水平搁置的木板上，在气球的上方搁置一轻质塑料板，以下图。

（1）对于气球内气体的压强，以下说法正确的选项是A.大于大气压强B.是因为气体重力而产生的C.是因为气体分子之间的斥力而产生的D.是因为大批气体分子的碰撞而产生的（2）在这位同学慢慢站上轻质塑料板中间地点的过程中，球内气体温度可视为不变。

以下说法正确的选项是A.球内气体体积变大B.球内气体体积变小C.球内气体内能变大D.球内气体内能不变(3)为了估量气球内气体的压强，这位同学在气球的表面面涂上颜料，在轻质塑料板面随和球一侧表面贴上间距为 2.0 cm的方格纸。

表演结束后，留下气球与方格纸接触部分的“印迹”以下图若表演时大气压强为 1.013 1025Pa，取g=10 m/s，则气球内气体的压强为Pa。

（取 4 位有效数字）气球在没有贴方格纸的基层木板上也会留下“印迹”，这一“印迹”面积与方格纸上留下的“印迹”面积蓄在什么关系？5面积同样答案：（ 1） AD ； (2)BD ；（ 3） 1.053*10 Pa2.对于热力学定律，以下说法正确的选项是（A. 在必定条件下物体的温度能够降到0 K）B.物体从单一热源汲取的热量可所有用于做功C.汲取了热量的物体，其内能必定增添D.压缩气体总能负气体的温度高升答案： B3.密闭有空气的薄塑料瓶因降温而变扁，此过程中瓶内空气（不计分子势能）（A ．内能增大，放出热量B．内能减小，汲取热量C．内能增大，对外界做功D．内能减小，外界对其做功）答案： D4. 在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中, 实验简要步骤以下:( )A. 将画有油膜轮廓的玻璃板放在座标纸上, 数出轮廓内的方格数( 不足半个的舍去个的算一个 ), 再依据方格的边长求出油膜的面积SB. 将一滴酒精油酸溶液滴在水面, 待油酸薄膜的形状稳固后, 将玻璃板放在浅盘上将薄膜的形状描绘在玻璃板上, 多于半, 用彩笔D.取必定体积的油酸和确立体积的酒精混淆均匀配制成必定浓度的酒精油酸溶液E.依据酒精油酸溶液的浓度 , 算出一滴溶液中纯油酸的体积VF. 用注射器或滴管将预先配制好的酒精油酸溶液一滴一滴地滴入量筒, 记下量筒内增添一定体积时的滴数G.由 V/ S 得油酸分子的直径 d上述实验步骤的合理次序是.答案：DFECBAG5. (1) 空气压缩机在一次压缩过程中, 活塞对气缸中的气体做功为 2.0 × 105 J, 同时气体的内能增添了 1.5 × 105 J. 试问 : 此压缩过程中, 气体( 填“汲取”或“放出”) 的热量等于J(2) 若必定质量的理想气体分别按以下图所示的三种不一样过程变化, 此中表示等压变化的是( 填“ A”“ B”或“ C”), 该过程中气体的内能( 填“增添”“减少”或“不变”).(3) 假想将 1 g 水均匀散布在地球表面上2( 已知 1 mol . 估量 1 cm 的表面上有多少个水分子？水的质量为18 g, 地球的表面积约为5× 1014 m2, 结果保存一位有效数字 )答案： (1) 放出 5 ×104 (2)C 增添 (3)7 × 1036.以下说法正确的选项是( )A.布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的分子无规则运动的反应B.没有摩擦的理想热机能够把汲取的能量所有转变为机械能C.知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D.内能不一样的物体 , 它们分子热运动的均匀动能可能同样答案： D7.若是全球60 亿人同时数 1 g 水的分子个数 , 每人每小时能够数 5 000 个 , 不中断地数 ,则达成任务所需时间最靠近( 阿伏加德罗常数N A取 6×1023 mol -1 )( )A.10 年B.1千年C.10 万年D.1千万年答案：C8.以下图 , 两头张口的弯管 , 左管插入水银槽中 , 右管有一段高为 h 的水银柱 ,中间封有一段空气. 则( )A. 弯管左管内外水银面的高度差为hB. 若把弯管向上挪动少量, 则管内气体体积增大C. 若把弯管向下挪动少量, 右管内的水银柱沿管壁上涨D. 若环境温度高升, 右管内的水银柱沿管壁上涨答案：ACD9. 已知地球半径约为 6.4 × 106 m,空气的摩尔质量约为29× 10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0 ×105 Pa. 利用以上数据可估量出地球表面大气在标准情况下的体积为( )A.4 16 3B.418 3C.420 3D.422 3×10 m × 10 m × 10 m × 10 m 答案：B10. 对必定量的气体, 以下说法正确的选项是( )A.气体的体积是所有气体分子的体积之和B.气体分子的热运动越强烈 , 气体温度就越高C.气体对器壁的压强是由大批气体分子对器壁不停碰撞而产生的D.当气体膨胀时 , 气体分子之间的势能减小 , 因此气体的内能减少答案：BC11.已知理想气体的内能与温度成正比, 以下图的实线为汽缸内必定质量的理想气体由状态1 到状态2 的变化曲线则在整个过程中气缸内气体的内能( )A.先增大后减小B.先减小后增大C.单一变化D.保持不变答案：B12. 以下说法正确的选项是A. 物体汲取热量 , 其温度必定高升( )B.热量只好从高温物体向低温物体传达C.恪守热力学第必定律的过程必定能实现D.做功和热传达是改变物体内能的两种方式答案： D13.地面邻近有一正在上涨的空气团, 它与外界的热互换忽视不计 , 已知大气压强随高度增添而降低 , 则该气团在此上涨过程中A. 体积减小 , 温度降低 C. 体积增大 , 温度降低( 不计气团内分子间的势能)B.体积减小D.体积增大( ), 温度不变, 温度不变答案： C14.(1) 以下图, 把一块干净的玻璃板吊在橡皮筋的下端, 使玻璃板水平川接触水面. 假如你想使玻璃板走开水面, 一定用比玻璃板重力的拉力向上拉橡皮筋 . 原由是水分子和玻璃的分子间存在作用.(2)往一杯清水中滴入一滴红墨水, 一段时间后 , 整杯水都变为了红色 .这一现象在物理学中称为现象 , 是因为分子的而产生的,这一过程是沿着分子热运动的无序性的方向进行的 .答案：(1)大分子引力(2)扩散无规则运动(热运动)增添15.以下图 , 喷雾器内有 10 L 水 , 上部封闭有 1 atm 的空气 2 L. 封闭喷雾阀门 , 用打气筒向喷雾器内再充入 1 atm 的空气 3 L( 设外界环境温度必定, 空气可看作理想气体).(1)当水面上方气体温度与外界温度相等时, 求气体压强 , 并从微观上解说气体压强变化的原因 .(2)翻开喷雾阀门 , 喷雾过程中封闭气体能够当作等温膨胀 , 此过程气体是吸热仍是放热？简要说明原由 .,答案： (1)2.5atm温度不变,分子均匀动能不变, 单位体积内分子数增添因此压强增添(2)吸热气体对外做功而内能不变 , 依据热力学第必定律可知气体吸热16.（ I）以下说法正确的选项是（A ）气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和；（B ）气体的温度变化时，其分子均匀动能和分子间势能也随之改变；（C）功能够所有转变为热，但热量不可以所有转变为功；（D ）热量能够自觉地从高温物体传达到低温物体，但不可以自觉地从低温物体传达到高温物体；（E）必定量的气体，在体积不变时，分子每秒均匀碰撞次数跟着温度降低而减小；（F）必定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积均匀碰撞次数跟着温度降低而增添。