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《高考物理选修3专项训练答案详解》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、2010-全国卷2-16如图,一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分。已知a内有一定量的桶薄气体,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,温度不变答案:BD解析:绝热容器内的稀薄气体与外界没有热传递,Q二0。稀薄气体向真空扩散没有做功,W二0。根据热力学笫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。BDiE确。22.如图,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为5*10-3m2,一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内,
2、其压强为a(大气压强取1.01*10’pd,glR10m/?)o若从初温27°c开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m,则此时气体的温度为°C。解析:p=P+^-=1.41xl05^,=T2=306K,t2=33°CoSTxT2~「7.(上海)如图,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为%、温度均为人。缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变,求气缸A小气体的体积匕和温度7;。【解设初态压强为几,膨胀后A,B压强相等几=
3、1.2几B中气体始末状态温度相等A部分气体满足几%=1・2几%7/和侶1.2几(2%-匕)・••匕眾%O••7;=147;7【答案】一%1.47;65(9分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,活塞的横截而积为S。初始时,气体的温度为T”活塞与容器底部相距h。现通过屯热丝缓慢加热气体,当气体吸收热量Q时活塞下降了h,已知大气压强为p。,重力加速度为g,不计活塞与气缸的摩擦。求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量。(题屮各物理量单位均为国际单位制单位)解析:由盖•吕萨克定律得,¥=平,解得"2To・5气体在等压变化过程中,活塞
4、受力如图。由平衡条件,,)pS=p0S-mgIps气体对活塞做功,W=pSh=(p0S-mg)h,由热力学第一定律,△U=Q・W,气体内能的增加量为△U=Q-(p0S-mg)ho11(9分)(2013天星调研卷)如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积50cm2,厚度lcm,气缸全长21cm,大气压强为lxlO5Pa,当温度为7°C时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2,不计活塞与气缸Z间的摩擦,保留三位有效数字。①将气缸倒过来放置,若温度上升到27°C,求此吋气柱nn的t度。__②气缸倒过
5、来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度。—1【解题思路】①气缸正立放置时气体压强刃予。+些ulaio'Pa,S体积V1=L1S,温度T1=(273+7)K=280K;气缸倒立放置时气体压强P2=Po-—=O.8xlO5Pa,体积V2=L2S,温度(273+27)K=300K;(2分)s由理想气体状态方程,P^=PlhL解得L2=16.1cm7;T2②逐渐升高温度气体做等压变化:T2=(273+27)K=300Kg2S,V3=L3S,L3=20cm岭#解得2訂逬TI3K.13(9分)(2013天星调研卷)如图所示,冇一圆柱形绝热气缸,气缸内壁的高度是2厶一个很
6、薄且质量不计的绝热活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在气缸顶部,外界大气压为1.0xl05Pa,温度为27°C。现在活塞上放重物,当活塞向下运动到离底部厶高处,活塞静止,气体的温度57°Co(1)求活塞向下运动到离底部厶高处时气体压强;(2)若活塞横截面积S=0.1m2,重力加速度g=10m/s2,求活塞上所放重物的质量。【命题意图】本题主要考查热力学温度、理想气体状态方程、压强等知识点,意在考查考生应用相关知识解决问题的能力。【解题思路儿设气缸横截面积为S,开始时活塞处在气缸顶部,气体体积V:=2SL,压p:=1.0xl05Pa,温度为T二二27C十273°C=300K。活塞
7、向下运动到离底部L高处时,气体体积V尸SL,温度为T尸57C+273C=330Ko设此时气体压强pg,代入数据得:p:=2.2xl05Pao〔6分)(2)活塞上所放重物产生的压强p=pz-p:=2.2xl0sPa-1.0xl05Pa=1.2xl05Pao若活塞横截面积S=0.001mS由压强公式p=mg/S可得活塞上所放重物的质量m=gS/g=1.2xlO5PaX0.001m2+10m/sz=12kgo(3分)3.一横截面积为S的气缸水平放置,固定不动.气