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 d ,活塞与气缸之间无摩擦，轻杆无压力，大气压强为P o ，现锁定两个活塞，使右侧气缸与一个恒温热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（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 15 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 140 CD 水平管中? 单位：CK1 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P 0、温度为27 C 、体积均为V 。

现使气体a 温度保持 27 C 不变，气体b 温度降到-48 C ,两a 的压强P 、体积V a 。

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=5X 10N/m的较长的弹簧相连。

已知大气压强p o=1 X iba.平衡时两活塞间的距离l0=O.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=5X I O N。

假定气体温度保持不变，求(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。

2 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0.4cm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1.0 X lOp a、气温为7C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①此温度计能测量的最高气温;②当气温从7C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 41、横截面积为 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27C 、大气压为p o 的环境中，活塞C 、D 的质量及 厚度均忽略不计。

原长31、劲度系数k=3p o S的轻弹簧，一端连接活塞C 、另一端固定在位于汽缸 A的底部31 .后在D 上放一质量为m=卫0§的物体。

求:g(i) 稳定后活塞D 下降的距离； (ii )改变汽缸内气体的温度使活塞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; 温度为2.4T 0、压强为1.2P 0的理想气体，p 0和T 0分别为大气的压强和温度. 已 气体内能U 与温度T 的关系为U. = aT a 为正的常量；容器内气体的所有变 程都是缓慢的.求：(1) 气缸内气体与大气达到平衡时的体积 V 1 ；(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n )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1i = 25.0cm 的空气柱，中间有一段长为 12= 25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度 13= 40.0cm.已知大气压强为P 0= 75.0cmHg.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l 1 ‘= 20.0cm.假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离.缸口的0点。

开始活塞D 距汽缸 D 再回到初位置，则气体的温度应变为多少气缸内密封有知：化过C(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).(3)如果实验操作规范正确，但图中的 V —-图线不过原点，则P•Vo 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27C, sin53°0.8, 712369^111.求：①气体长度x ； ②温度T.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:① 把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接； ② 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 -；③用-p 图像处理实验数据，得出如图乙所示的图线.因为隔板绝热，a 做等温变化，由玻意耳定律得：.P a V a0 = PV a ②86 7①②联立得：V a = —V ；— V ； P = — F 0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P 0P 2为P0，升温后右侧气体压强为 P2,由查理定律得： T = 2r① （2 分）解得P 2 = 2 P o（1 分）（ii ）设活塞向左移动x ，左侧气体压强变为 P ；，右侧气体压强变为 P 2， 由玻意耳定律对左侧气体有：p 0 dS = P 1 （d -x ）S （2 分） 对右侧气体有：2p 0 ds = P 2 '（d +X ）S （2 分） 对活塞受力分析可知：P ； = P 2（1 分）联立③④⑤式并代入数据解得：X = d3（2 分）2、解：1、 P 1V 1=P 2V 2即：75 X 160= （ 75+5）X L 2L 2=150cmh=25cmT 1 T 3L 3=1・40-25+15+10=140cmT 3 =262.5K3、【答案】P = 7P 0 ； 8V a = 7V【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:P b =P 0,体积为：V b =V , 温度为：T D =T 0=273+27=300K设降温后气体压强 P,温度：T 1=273-48=225K ,体积为 V根据理想气体状态方程得:T 0T 1对a 气体，初态压强为: P a =F 0，体积为：V a0=V ,温度为：T a =T 0=300K 末态压强为P ,体积为:V a =2V-V 1精品文库7 7 84、【答案】（1）0.4m （2）0.3m （3）200J 试题分析：⑴ 活塞A受汪向下移动的同时，活塞B也向下移动.已知达到平衡时，尸=5刈07;?^*FS=1.5?<1O-Pa割/o*S=p/5 /^.4m （2 分）⑴ 当气W的压强为P。

时，弹晉受B的作用而有一定的压缩童，当气■（本的压强变为P厂FS时，弹普増加的压缩量就是B向下移动的距离X,由胡克定律:F=kxA-O. Im设A向下移动的距离为N 得:尸｛）.3m （2分）⑶ HJP </-/a > J =200J5、【答案】①18.2 C②1.08J【解析】试题分析：①当水银柱到达管口时，达到能测量的最高气温T2，则初状态：T1=（273+7）K=28OK V1=480cm33 3末状态：V2=（48O+48 X 0.4）cm499.2 cm由盖吕萨克定律代入数据得T2=291.2K=18.2 C ②水银移动到最右端过程中，外界对气体做功W=-P O SL=-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.O8J6、（10分）解：（i）开始时被封气体的压强为P i = P o，活塞C距气缸A的底部为I，被封气体的体积为4IS，重物放在活塞D上稳定后，被封气体的压强丄mgP2 = p o 十-- =2p oS活塞C将弹簧向左压缩了距离11，则kl i =（P2 - P o）S根据波意耳定律，得p04IS = P2XS活塞D下降的距离△! =41 - x+h整理得山=713（ii）升高温度过程中，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（41 +l i）S,对最初和最终状态，根据理想气体状态方程得P2（4I +3）SP o4IS327 +273 " t2 +273解得上2 =377o C .评分标准：本题共10分，其中③④⑥每式2分，其余每式1分。

7、解析：（1）在气体由p= 1.2p0下降到P0的过程中，气体体积不变，温度由T= 2.4T0变为T1, 由查理定律得¥=匹T P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：V = T1 V1= T0，卩1 = 2T0解得1 1 .|V1=①（2）在活塞下降过程中，活塞对气体做的功为W= p0（V —V1），在这一过程中，气体内能的减少量为AU = aT1 — T0）由热力学第一定律得，气缸内气体放出的热量为：Q = W+ AU,解得Q = P Q V + aT8、解析：以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为P1= P0+ S ①设活塞下推后，下部空气柱的压强为P1’，由玻意耳定律得p i l 1= p i 11 ②如图，设活塞下推距离为Al,则此时玻璃管上部空气柱的长度为13’= I 3+ 11— l 1 '— AI③设此时玻璃管上部空气柱的压强为P 3’，则P3' = P1 ‘ —I2,④由玻意耳定律得P o l3= P3' I3'⑤联立①-⑤式结合题给数据解得AI = 15.0cm.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：① 气体的状态参量：P i=75cmHg , V I=20S, V2=xS,P2=75+xsi n53 °-( 20 - x) cos53° (63+1.4x) cmHg ,气体温度不变，由玻意耳定律得：P i V i= P2V2,即：75 X 20S= (63+1.4X)X xS,解得：x=17.1cm ；②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: 解得：T3=364K;答：①气体长度x为17.1cm;②温度T为364K.。