2021届高考物理热学专题5月冲刺满分突破02（含答案）

2021届高考热学5月冲刺满分突破01 1．如图所示为一水平放置的导热性能良好的U型玻璃管，左端封闭，右端开口，左端竖直管与水平管的粗细相同，右端竖直管与水平管的横截面积之比为2∶1．一段长为12 cm的水银柱位于图中所示位置且封闭一段空气柱，设周围环境的温度由27℃不断上升，大气压强为75 cmHg，求当温度为119℃时空气柱长度是多少? 【答案】98cm 【解析】当温度为119°C即392K时，假设水银仍在水平管中，则气体压强不变，做等压变化有false代入数据false；false；false 解得：false>100S不合理 故有部分水银已经到达右端竖直管，设右端竖直管中水银柱高为xcm，则 false false 由 false得：X=5cm 所以此时空气柱长度为L=88cm+2×5cmfalse=98cm 2．如图所示，一下端开口的竖直固定圆筒，圆筒内横截面积为S，内有甲、乙两活塞，甲、乙质量分别为m、M，竖立的劲度系数为k的轻弹簧下端固定在水平地面上，上端与活塞乙连接，圆筒上端与下端开口均与大气相通．两活塞间密闭一定质量的理想气体，两活塞间距为h，均处于静止状态．现对活塞甲施加向下的压力，使其缓慢下移．已知甲、乙都可沿圆筒无摩擦地上下滑动且不漏气，大气压强为p0，环境温度不变，弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g．则当施加的压力为F时，求： (i)气体的压强p； (ii)整个过程活塞甲下移的距离x． 【答案】(1) false (2)false 【解析】（1）活塞甲平衡，false 解得：false （2）初态：气体压强为：false，设末态甲乙间距为h′， 有：false 解得false 活塞乙对弹簧施加压力F，再下移?h，k?h=F，则整个过程中活塞甲下移距离：x=h-h′+?h解得false 3．如图甲所示，一上端开口、下端封闭的粗细均匀长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长false的空气柱，中间有一段长为false的水银柱，上部空气柱的长度false。已知大气压强为false。现将玻璃管顺时针旋转至水平放置，如图乙所示，则： ①水银柱右端离玻璃管开口有多远？ ②将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往左推，使玻璃管左端部空气柱长度变为false。假设活塞推动过程中没有漏气，求活塞移动的距离。 【答案】①false； ②false 【解析】①以false为压强单位，下部分气体：初状态：false，false 末状态：false，false 根据波马定律可以得到：false，解得：false 则水银柱距离右端口距离为：false。 ②下部分气体：初状态：false，false 末状态：false，false 根据波马定律可以得到：false，解得：false 对上面的气体：false，false 末状态：false，false 根据波马定律可以得到：false，解得：false 活塞移动的距离为：false。 4．一长false=100cm、内壁光滑、导热性能良好粗细均匀的玻璃管开口向上竖直固定放置，厚度不计的轻质活塞置于管口位置，封闭着一定量的空气(可视为理想气体).已知大气压强false=76cmHg，环境温度为17℃，热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K，现在活塞的顶部缓慢地倒入水银． ①求最多可倒入的水银柱长度为多大? ②在满足第①向的情况下，为使倒人的水银能完全溢出，至少需将玻璃管加热到多少摄氏度? 【答案】(1)x=24cm (2)tm≈22.5℃ 【解析】①设玻璃管的横藏面积为S，最多能倒人的水银柱长度为x，则有 false 解得x=0(舍去)，x=24 cm； ②在满足第①向的情况下，设将气柱加热到T时，管中尚有y cm水银柱，由理想气体状态方程可 false 由数学知识可得，当false 即y=12 cm时，false有最大值 此时对应的温度T最大，此后不需再加热，水银便自动溢出，代入数据解得 Tm≈295.5K，即tm≈22.5℃ 5．汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为v0，压强为p0；装载货物后，该轮胎内气体的压强增加了Δp。若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前、后均不变，求装载 ... ...