热学计算题专题复习含答案.docx

1、热学计算题专题复习含答案热学计算题专题复习(含答案)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，活塞与气缸之间无摩擦，轻杆无压力，大气压强为，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

2、（B端弯曲部分长度可忽略），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两部分气体的压强为p0、

3、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。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。已知大气压强p0=1105Pa，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:

4、 （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1.0105Pa、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。6、 (10分) 如图所示，内壁光滑长度为4l、横截面积

5、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。开始活塞D距汽缸B的底部3l后在D上放一质量为的物体。求：（）稳定后活塞D下降的距离；（）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UT，为正的常量；

6、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l120.0cm.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：把注射器活塞移至注射

7、器中间位置，将注射器与压强传感器、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V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V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缓慢加热管内

8、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，升温后右侧气体压强为，由查理定律得： （2分）解得 （1分）(ii)设活塞向左移动，左侧气体压强变为，右侧气体压强变为，由玻意耳定律对左侧气体有： （2分）对右侧气体有： （2分）对活塞受力分析可知： （1分）联立式并代入数据解得： （2分）2、 解：、P1V1=P2V2 即：75160=（75+5）L2 L2=150cm h=25cm 、 L3=140-25+1

9、5+10=140cm3、【答案】；【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，体积为V1根据理想气体状态方程得：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：；4、【答案】（1）0.4m （2）0.3m （3）200J5、【答案】18.21.08J【解析】试题分析：当水银

10、柱到达管口时，达到能测量的最高气温T2，则初状态：T1=(273+7)K=280K V1=480cm3 末状态：V2=(480+480.4)cm3=499.2 cm3 由盖吕萨克定律 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：（）开始时被封气体的压强为，活塞C距气缸A的底部为，被封气体的体积为4，重物放在活塞D上稳定后，被封气体的压强.活塞C将弹簧向左压缩了距离，则 . 根据波意耳定律，得 . 活塞D下降的距离. . 整理得.（）升

11、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,对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得.解得. . 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p1.2p0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：，解得.(2)在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为Wp0(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：QWU，解得Qp0VT08、解析：以cmHg为压强单位，在活塞下推前，

12、玻璃管下部空气柱的压强为p1p0l2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l3l3l1l1l设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3，则p3p1l2，由玻意耳定律得p0l3p3l3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（20x）cos53=（63+1.4x）cmHg，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