2019年高考物理试题分项解析专题22选修3_3（2）（第02期）.docx

专题21 选修3-3（1）1.(10分）（2019四川绵阳二诊）如图所示，玻璃管长lo=1m，一端开口，另一端封闭，内有一段长度h=20cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，大气压强po=76cmHg，当玻璃管开口向下竖直放置时，气柱长l1=72cm，这时气体温度为T=300K。求：（）保持温度不变，将玻璃管缓慢转动到开口向上，这时气柱长为多少？（）在玻璃管开口向上时对气体加热，当温度升到多少开尔文时，玻璃管中水银恰好不溢出？（）在（）的基础上继续对气体加热，当气柱达到最高温度时，管中水银柱长度为多少？（）设当温度升高到T3时，水银恰好不溢出，对封闭气体柱：p3=p2=96cmHg，V3=s(lo-h)，T3=?（1分）由盖-吕萨克定律 （1分）得到 T3571.4K （1分）（）设当温度最高时，管内水银柱长度为x，对封闭气体柱：P4=po+gx，V4=s(lo-x)，T4=? （1分）由理想气体状态方程：（1分代入数据化简有 则当x=12 cm时，温度T4最高。（1分）2.(9分) （2019湖南师大附中月考）如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，中管内水银面与管口A之间气体柱长为lA40 cm，右管内气体柱长为lB39 cm。先将开口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设被封闭的气体为理想气体，整个过程温度不变，若稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4 cm，已知大气压强p076 cmHg，求：A端上方气柱长度；稳定后右管内的气体压强。3(10分) （2019重庆一诊）如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置,通过活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体Q封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底H处设有A、B卡座,使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在A、B上，缸内气体的压强为p0,温度为T1。现缓慢加热汽缸内气体,当温度为T2时,活塞恰好离开A、B；当温度为T3时,活塞上升了h（图中未画出）已知活塞橫截面积为S,活塞与汽缸壁间光滑且气密性良好，外界大气压强始终为p0求:（i）活塞的重力G；（ii）固体Q的体积V（）状态3：压强为p3p2，温度为T3，体积为V3S(H+h)V，由状态2到状态3，密闭气体发生等压变化：（3分），解得：V. . . . . . . . . . . . . . .（2分） 4【湖北、山东部分重点中学2019届高三第一次联考】如图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的理想气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，烧瓶中气体温度为300 K，B、C内的水银面等高。已知大气压强p075 cmHg且保持不变，现对烧瓶中气体缓慢加热使其温度变为360 K。(1)为保证气体体积不变，C管应该向哪移动？移动距离是多少？(2)为保证气体压强不变，C管应该向哪移动？说明理由。【名师解析】（1）由条件可知，气体做等容变化。由查理定律：可得：P=90cmHg因此最终稳定后，左侧液柱应该比右侧液柱高15cm，即C端上移15cm。（2）若气体做等压变化，则气体体积膨胀，B端液面下移，稳定后C与B液面相平，即C端应向下移动。 5.（2019期末联考）如图所示,一竖直放置的绝热气缸,内壁竖直, 顶部水平,并且顶部安装有体积可以忽略的电热丝,在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体,气体的温度为T0,绝热活塞的质量为m,横截面积为S0。若通过电热丝缓慢加热,使得绝热活塞由与气缸底部相距h的位置下滑至2h的位置,此过程中电热丝放出的热量为Q,已知外界大气压强为p0,重力加速度为g,并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相互作用,求:(i)在活塞下滑过程中,缸内气体温度的增加量T;(ii)在活塞下滑过程中,缸内气体内能的增加量U。6【兰州一中2019届期中】如图所示，一个质量为m的T形活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的体积可忽略不计，距汽缸底部h0处连接一U形细管(管内气体体积可忽略)，初始时，封闭气体温度为T0，活塞水平部分距离汽缸底部1.4h0。现缓慢降低气体的温度，直到U形管中两边水银面恰好相平，此时T形活塞的竖直部分与汽缸底部接触。已知大气压强为p0，汽缸横截面积为S，活塞竖直部分高为1.2h0，重力加速度为g。求：(1)汽缸底部对T形活塞的支持力大小；(2)两水银面相平时气体的温度。 7【济宁2019届调研】如图所示，一个高为H60 cm，横截面积S10 cm2的圆柱形竖直放置的导热汽缸，开始活塞在汽缸最上方，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，现在活塞上轻放一个质量为5 kg的重物，待整个系统稳定后，测得活塞与汽缸底部距离变为h。已知外界大气压强始终为p01105 Pa，不计活塞质量及其与汽缸之间的摩擦，取g10 m/s2。求：(1)在此过程中被封闭气体与外界交换的热量； (2)若开始环境温度为27 ，现将汽缸开口朝上整体竖直放在87 的热水系统中，则稳定后活塞与汽缸底部距离变为多少？【名师解析】(1)封闭气体发生等温变化，气体初状态的压强为p1p01.0105Pa，气体末状态的压强为根据玻意耳定律得p1HSp2hS得:h0.40m外界对气体做功W(p0Smg)(Hh)根据热力学第一定律得UWQ0解得:Q-30J，即放出30J热量.(2)气体发生等压变化，得: 代入数据可得h10.48m.8【桂林市2019届月考】如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为L100 cm，下端封闭上端开口竖直放置，管内有一段长为H25 cm的水银柱封闭了一段长为L140 cm的空气柱。已知环境温度为t27，热力学温度与摄氏温度的关系为Tt273 K，大气压强为p075 cmHg。 (1)如果将玻璃管缓缓放平（水银不外溢），求玻璃管内气柱将变为多长（保留三位有效数字）？(2)如果保持玻璃管口向上，缓慢升高管内气体温度，当温度升高到多少摄氏度时，管内水银开始溢出？（2）保持玻璃管口向上，缓慢升高管内气体温度，当水银柱与管口相平时，管中气柱长为：，体积为： 由于气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律可得： 已知， 代入数据解得：9【湖南师大附中2019届月考】如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成。活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接，B与两圆筒联接处相距l1.0 m，它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动。A、B的截面积分别为SA30 cm2、SB15 cm2，A、B之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气，大气压强始终保持为p01105 Pa。活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上当气缸内气体温度为T1540 K，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F130 N。 (1)现使气缸内气体温度由初始的540 K缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？(2)继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？ (2)再降温细线松了，要平衡必有气体压强：p=p0，是等压降温过程，活塞右移，气体体积相应减少，当A到达两圆筒连接处时，温度为T3由盖-吕萨克定律：=，=，代入数据得：T1=270K。10. （2019南阳一中质检）如图甲、乙所示，汽缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞AB被长度为0.9m的轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动，A、B的质量分别为mA12kg、mB8.0kg，横截面积分别为SA4.0102m2、SB2.0102m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧大气压强P01.0105Pa取重力加速度g10m/s2。1图甲所示是汽缸水平放置达到的平衡状态，活塞A与圆筒内壁凸起面恰好不接触，求被封闭气体的压强。2保持温度不变使汽缸竖直放置，平衡后达到如图乙所示位置，求活塞A沿圆筒发生的位移大小。（2019辽宁省辽阳期末）某热气球的球囊体积V1=2.3103m3。在热气球下方开口处燃烧液化气，使球囊内空气温度由T1=