专题2热学+气缸模型-2023年高考物理热学常用模型最新模拟题精练

令学利阿 学神网原纠鞋品，让你的学司土季起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 高考物理《热学》常用模型最新模拟题精练 专题2热学+气缸模型 1(10分)(2023河南四市二模)如图所示，一玻璃装置放置在水平面上，竖直玻璃管A、B、 C粗细均匀一样、A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且通过 细管相互连通。A、B、C三管的长度分别为LA=10cm、LB=30cm、Lc=20cm。两管的下端通 过轻质薄活塞1、2封闭，C的上端通过轻质薄活塞3封闭，初始时各管 内气体的压强均与外界大气压相同。现用力缓慢地向下推活塞3，直至活 塞2与活塞3之间的高度差第一次变为h-2cm时停止推动。已知外界大 气压为P。=75cmHg,活塞密封性良好，不计活塞与玻璃管之间的摩擦， 3 忽略玻璃装置下方细管的体积，在整个过程中封闭气体温度保持不变。 在停止推动时，求： ①)1、2两个活塞之间的高度差： (i)A管中气体的压强。 2.(2023陕西省名校期末联考)如图所示，一气缸内由光滑的活塞封闭着一定量 的理想气体，气缸（足够长）开口竖直向下，活塞下挂一个沙桶，活塞和沙桶的总质 量为m,平衡时活塞离底部的距离为.现往沙桶内缓慢加入沙子，装满沙桶时活塞离底部的距离高为H、 已知气缸壁的导热性能良好，活塞的横截面积为S,在缸内可自由滑动且不漏气：大气压强为p,环境温度 不变，重力加速度为g.求 ①装入沙桶沙子的质量△m: ②若因外界环境温度降低，活塞又回到离底部距离为h处，且内能减小了△E,则此过程需要向外界放出热 量Q. (2023四川遂宁零诊)(2)(10分)如图所示，上端带有卡口的横截面积为S、高为L的导热性能良好的气缸中用一 光滑的活塞B封闭着一定质量的理想气体A,气缸底部与U形水银气压计(U形管内气体体积忽略不计)相连，己 知气体内能U与热力学温度T的关系为U=αT,其中α为已知常数，活塞B的质量为m,重力加连度为g,大气 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 令学利阿 学科网原制鞋品，社你的学司土豪起华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 4 压强为B,水银的密度为P,环境热力学温度为T。时，活塞离缸底的距离为L。求： (i)环境温度为T,时，U形气压计两侧水银面的高度差△h: ()环境温度由T,缓慢升高至？，过程中，气体吸收的热量。 33().I.. 5 解析：I,设稳定后汽缸内气体的压强为B,对活塞，根据平衡条件得g+PS=P,S① 对水银柱，有P,=Pn+Pg△h, ② 解得4h=m ② Ⅱ.缓慢升高环境温度，活塞B上升，气体发生等压变化，U形导管内侧水银面的高度差不变，设活塞B刚 好到达容器口时，温度为T,由盖一吕萨克定律得5 LSLS ④ 解得=< ⑤ 44 之后，气体温度由升高到，气体发生等容变化。整个过程中，外界对气体做的功 =-n(15-S回.由热力学第一定律得：。 解得0=2a7+5P,S+亏mg1⑧ 评分标准：⑥⑦每式2分，其余每式各1分，共10分。 14.(2022四川成都三模)如图，一定质量的理想气体用活塞封闭在固定的圆柱型气缸内，不计活塞与缸壁间 的摩擦。现缓慢降低气体的温度使其从状态出发，经等压过程到达状态b,即刻锁定活塞，再缓慢加热气 体使其从状态b经等容过程到达状态c。已知气体在状态a的体积为4P、压强为P、温度为G,在状态b 的体积为V,在状态c的压强为4p。求： (1)气体在状态b的温度： (2)从状态a经b再到c的过程中，气体总的是吸热还是放热，吸收或放出的热量为多少？ 2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 。学利网 学科网原制精品，让你的学司土豪超华！ JP.ZXXK.COM 学科网精品频道全力推荐 气缸 理想气体 活塞 14.(2022湖北十堰四模)如图所示，横截面积S=0.01m2的薄壁汽缸开口向上竖直放置，a、b为固定在 汽缸内壁的卡口，a、b之间的距离h=0.03m,b到汽缸底部的距离H=0.45m,质量m=10kg的水平活 塞与汽缸内壁接触良好，只能在a、b之间移动。刚开始时缸内理想气体的压强为大气压强P。=1×10P, 热力学温度T。=300K,活塞停在b处。取重力加速度大小g=10m/s2,活塞厚度、卡口的体积均可忽略， 汽缸、活塞的导热性能均良好，不计活塞与汽缸之间的摩擦。若缓慢升高缸内气体的温度，外界大气压强 恒定。 (1)求当活塞刚要离开卡口b时，缸内气体的热力学温度T: (2)求当缸内气体的热力学温度T=400K时，缸内气体的压强P: (3)在以上全过程中气体内能增量△U=250J,求全过程缸内气体吸收的热量Q。 14.(2022福建龙岩三模)如图，在大气压强恒为P。、温度为石的大气中，有一水平放置的气缸，AB