专题1.10 与气缸相关的气体计算问题（基础篇）-2021年高考物理100考点模拟题千题精练（选修3-3、选修3-4）

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-3、3-4） 第一部分 热学（选修3-3） 专题1.10 与气缸相关的气体计算问题（基础篇） 1.（2020四川泸州一诊）如图所示，气缸固定在水平桌面上，通过气缸内的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞右侧连接劲度系数k＝200N/m的轻质弹簧。当弹簧被拉伸了△x＝50cm时，活塞在图示位置处于平衡状态，此时封闭气体的温度T1=300K。不计活塞与气缸的摩擦，已知活塞面积S＝0.005m2、大气压强．求： ①此时，气缸内封闭气体的压强为多少； ②若使封闭气体的温度发生变化，将弹簧撤去后，活塞仍在原来图示的位置处于平衡状态，则封闭气体的温度为多少。 2、（2020·山东省多地市高三下学期线上模拟）如图所示，汽缸放置在水平桌面上，开口向上，用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内，活塞距缸底l1=10cm，气体温度t1=17 。加热缸内气体至温度t2时，活塞距缸底l2=12cm。已知活塞横截面积S=2×10－3m2，大气压强p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，活塞重力忽略不计。 (1)求温度t2； (2)保持气体温度为t2，将一铁块放在活塞上，再次稳定后活塞回到初始位置，求铁块质量m。 3．（10分）(2020福建厦门外国语学校最后模拟)如图导热气缸A、B固定在同一水平面上，A的横截面积为S，B的横截面积为A的2倍，用两不计质量的活塞密封了等高的理想气体气柱，起初连接两活塞的轻绳均处于伸直状态，但绳中无张力，现向A气缸的活塞上方缓慢加入细沙，直至A气缸中气体体积减小为原来的一半。已知大气压强为p0，求此时： ①B气缸中气体的压强； ②加入细沙的质量。 4. （2020全国I卷高考模拟9）如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为H；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m，面积为S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。 5.（2020全国I卷模拟8）用销钉固定的导热活塞将竖直放置的导热汽缸分隔成A、B两部分，每部分都封闭有气体，此时A、B两部分气体压强之比为5∶3，上下两部分气体体积相等。(外界温度保持不变，不计活塞和汽缸间的摩擦，整个过程不漏气) (1)如图甲，若活塞为轻质活塞，拔去销钉后，待其重新稳定时求B部分气体的体积与原来体积之比； (2)如图乙，若活塞的质量为M，横截面积为S，拔去销钉并把汽缸倒置，稳定后A、B两部分气体体积之比为1∶2，重力加速度为g，求后来B气体的压强。 6.（10分）（2020高考模拟示范卷2）如图所示，汽缸开口向下竖直放置，汽缸的总长度为L=0.8m，开始时，厚度不计的活塞处于 处，现将汽缸缓慢转动（转动过程中汽缸不漏气），直到开口向上竖直放置，稳定时活塞离汽缸底部的距离为 ，已知汽缸的横截面积S=20cm2，环境温度为T0=290K保持不变，大气压强p0=1.02×105Pa，重力加速度g取10m/s2。 （1）求活塞的质量； （2）缓慢加热汽缸内的气体至活塞离汽缸底部的距离为 ，求此时气体的温度及此过程中气体对外做的功。 7．(8分).（2020山东模拟5）如图所示，横截面积S＝100cm2的容器内，有一个用弹簧和底面相连的活塞，活塞的气密性良好，当容器内气体的温度T1＝300K时，容器内外的压强均为p0＝1.0×105Pa，活塞和底面相距L1＝10cm，弹簧劲度系数k＝1000N/m；在活塞上放物体甲，活塞最终下降d＝2cm后保持静止，容器内气体的温度仍为T1＝300K．活塞质量及活塞与容器壁间的摩擦均不计，取g＝10m/s2。求： ①求物体甲的质量m1； ②在活塞上再放上物体乙，若把容器内气体加热到T2＝330K，系统平衡后，活塞保持放上物体甲平衡后的位置不变，求物体乙的质量m2。 8.（10分）（2020四川遂宁二中模拟3）如图所示，有两个不计质量和厚度的活塞M、N，将两部分理想气体A、B封闭在绝热汽缸内，温度均是27 ?。M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2cm2，初始时M活塞相对于底部的高度为h1＝27 cm，N活塞相对于底部的高度为h2＝18 cm。现将一质量为m＝1 kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降。已知大气压强为p0＝1.0×105 Pa。(g＝10 m/s2) (i)求下部分气体的压强多大； (ii)现通过加热