发布时间 : 星期日 文章高考物理选考热学计算题(一)含答案与解析更新完毕开始阅读
【分析】①根据活塞处于平衡状态可以求出被封闭气体压强。
②封闭气体的体积缩小，外界对气体做功，气体的温度不变，内能不变，因此根据热力学第一定律可求出传递的热量Q。
【解答】解：①设封闭气体的压强为p，活塞受力平衡，则 p0S+mg=pS 解得 p=p0+
（2）由于气体的温度不变，则内能的变化△U=0
被封闭气体体积缩小，外界对气体做功为：W=pSh=（p0s+mg）h 由热力学第一定律有△U=W﹣Q 可得：放热 Q=（p0S+mg）h。 答：
①活塞停在B点时缸内封闭气体的压强是p0+
；
②设周围环境温度保持不变，整个过程中通过缸壁放热Q是（p0S+mg）h。 【点评】封闭气体的压强可通过宏观的受力平衡求解，也可从理想气体状态方程求解，此外对于热力学第一定律要熟练掌握，明确各个字母的含义，注意各个量的符号。
44．如图所示，两玻璃管内径相同，底部用细管相连，开始两管内水平面相平，水银柱长10cm，管内空气柱高20cm，用阀门将右管口封闭，用活塞封闭左管口，缓慢推动活塞压缩左管内气体，使左管内的水印恰好全部进入右管，然后保持活塞位置不动，已知大气压为75cmHg，细管容器忽略不计，环境温度保持不变，求：
①左管活塞下移的距离（结果保留两位有效数字）；
②将右管上端的阀门缓慢开启，计算说明右管内水银是否会溢出。
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【分析】①设左侧气体的压强为p，对左侧气体由玻意耳定律列式，再对右侧气体由玻意耳定律列式，联立解得；
②右管阀门打开后假设水银不溢出，由玻意耳定律列式求解即可。 【解答】解：①设左侧气体的压强为p，对左侧气体由玻意耳定律有： p0L0=p左L左
对右侧气体：气体压强为：
p右=p左﹣20，L右=20﹣10=10，p0L0=p右L右， 解得：L左=8.8cm
活塞下移的距离为：x=30cm﹣L左=21cm
②右管阀门打开后假设水银不溢出，左侧气体压强变为： p=p0+20，p0L0=pL' 解得：L'=15.8cm
因为L'+20=35.8cm＜（8.8+30）cm．故水银不溢出 答：①左管活塞下移的距离为21cm；
②将右管上端的阀门缓慢开启，右管内水银不会溢出。
【点评】该题考查理想气体的状态方程的应用，要先根据玻意耳定律求解气体压缩后的压强。会确定封闭气体的压强是基础。
45．如图所示，在水平地面上固定一个内壁光滑、内横截面积为S的气缸，气缸上顶部开﹣很小的孔与外界大气相通，已知外界的大气压强为P0．缸内有﹣质量为m、不计厚度的光滑圆柱形活塞，当活塞下面气体的热力学温度为T0时，活塞位于气缸的中央。若通过缸内底部的电热丝缓慢加热气体，求： （i）当活塞恰好到达气缸顶部时，活塞下面气体的温度T1； （ii）当活塞下面的气体的温度达到T2=3T0时，其压强的大小。
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【分析】（i）缓慢加热气体，活塞上升，气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律列式求解；
（ii）活塞到达顶部后，温度继续升高，气体发生等容变化，根据查理定律即可求解。
【解答】解：（i）气体发生等压变化，由盖﹣吕萨克定律得：
得：
（ii）到达气缸顶后，继续升温，气体发生等容变化，根据查理定律得
得：
答：（i）当活塞恰好到达气缸顶部时，活塞下面气体的温度为2；
（ii）当活塞下面的气体的温度达到T2=3T0时，其压强的大小为
【点评】本题考查气体实验定律的应用，关键是确定状态变化的过程，确定状态参量，选择合适的实验定律求解。
46．如图所示，一定质量的理想气体经历了AB、BPC、CA三个变化过程，回到初始状态．已知在p﹣V图象中AB是一段以O′点为圆心的圆弧，理想气体在状态A时的温度为127℃．求： （1）理想气体状态P时的温度Tp．
（2）从A到B过程中气体放出的热量（已知p﹣V图象与横轴所围成面积表示
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功）．
【分析】（1）根据理想气体状态方程求P状态的温度
（2）先根据图象面积求外界对气体所做的功，再根据热力学第一定律求气体放出的热量
【解答】解：（1）状态A：pA=1×105pa VA=8L TA=273+127=400K 状态P：pP=1.5×105pa VP=4L TP=？ 根据理想气体状态方程，有
代入数据：解得：TP=300K
（2）A到B过程中外界对气体所做的，图线与坐标轴围成的面积大约5格 W=5×0.5×105×2×10﹣3=500J 根据
=C知，TA=TB
所以A到B过程中内能不变△U=0 根据热力学第一定律△U=W+Q 得Q=﹣500J，气体放出的热量是500J
答：（1）理想气体状态P时的温度TP为300K． （2）从A到B过程中气体放出的热量500J
【点评】题是理想气体状态方程和热力学第一定律的综合应用．运用热力学第一定律时，要明确符号法则，凡能使气体内能增加的量，是正值，否则为负值
47．如图所示，玻璃管A上端封闭，B上端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm的气体，外界大气压为75cmHg，左右两水银面高度差为5cm，温度为t1=27℃．
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