专题03 热学版块大题综合-【冲刺双一流之大题必刷】备战2024年高考物理冲刺双一流之大题必刷满分冲刺（新高考江苏专用）

专题03 热学版块大题综合 一、解答题 1．（2023·江苏徐州·校考模拟预测）如图所示，内壁光滑、体积为V的圆柱形绝热汽缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞，初始时汽缸内密封有温度为T0、压强为p0、体积为0.5V的理想气体，p0和T0分别为外界大气的压强和温度。现对气体缓慢加热，当缸内气体压强达到1.2p0时停止加热，气体内能增量为U。求： （1）缸内气体压强达到1.2p0时的温度T1； （2）气体吸收的热量Q。 2．（2023·江苏·高三专题练习）如图甲所示，一个导热汽缸水平放置，内部封闭着热力学温度为的理想气体，活塞截面积为，活塞与汽缸底部距离为，大气压为，重力加速度为，活塞与汽缸之间摩擦忽略不计。先保持温度不变，将汽缸缓慢转动90°（如图乙），活塞与汽缸底部距离变为。再对气体缓慢加热，活塞离汽缸底部距离变为（如图丙），求： （1）活塞的质量； （2）气体加热后的热力学温度。 3．（2023·江苏·模拟预测）气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示．直立圆柱形密闭汽缸导热良好，横截面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接，初始时汽缸内密闭一段长度为，压强为的理想气体，汽缸与活塞间的摩擦忽略不计，车辆载重时相当于在汽缸顶部增加一个物体A，稳定时汽缸下降了，气体温度保持不变，求： （1）物体A的重力大小； （2）如果大气压强为，为使汽缸升到原位置，需向汽缸内充入与汽缸温度相同的大气体积。 4．（2023春·江苏·高三校联考阶段练习）如图所示，导热性能良好的汽缸开口向上，用轻质绝热活塞封闭着体积为的理想气体，外界大气压强为，轻质活塞横截面积为S，与汽缸之间的摩擦不计。现在活塞上加一竖直向下的推力，使活塞缓慢下移h后停止，环境温度保持不变。重力加速度为g。求： （1）活塞静止时，推力大小F； （2）现在汽缸内部涂满绝热材料，让活塞仍封闭体积为理想气体，然后在活塞上由静止放一质量为m的物块，活塞下降到最低点，求此过程中封闭气体增加的内能。 5．（2023春·江苏泰州·高三统考阶段练习）如图所示，A、B是两个不计质量和厚度的活塞，可在水平固定的两端开口的气缸内无摩擦地滑动，横截面积分别为，，它们之间用一根长为L=16cm的轻质细杆连接，静止时气缸中气体的温度，活塞A的右侧较粗的一段气柱长为，已知大气压强Pa，缸内气体可看作理想气体，活塞在移动过程中不漏气。 （1）求活塞静止时气缸内气体的压强p； （2）缸内气体的温度逐渐降为K的过程中缸内气体的内能减小100J，求活塞右移的距离d和气体放出的热量。 6．（2023·江苏·模拟预测）如图是气压式园艺喷壶，通过按压手柄不断向水壶内打入气体，使壶内气压变大，再打开喷头时，水就从喷头自动喷出。已知喷壶的体积为2L，与按压手柄相连的是打气筒，体积为V＝20mL，每按压一次能将一个标准大气压、体积为V的气体通过打气筒打入喷壶，已知大气压为，壶内出水细管和打气管的体积不计，忽略壶内水的蒸发。 （1）当喷壶只装有1.5L的水时开始打气，忽略打气过程中壶内气温的变化，则按压一次壶内的压强变为多大？ （2）先将1.5L的水装入喷壶，然后通过几轮的按压打气和喷水，壶内还剩下的气体和1L的水，问一共要按压几次？在按压的过程中不考虑温度的变化。 7．（2023·江苏盐城·统考三模）如图所示，一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强为pA，相关物理量如图中所示，气体由状态A变为状态B的过程中，吸收的热量为Q。求： （1）气体在状态C时的压强pC ； （2）气体状态从A变到B的过程中内能的变化量△U。    8．（2023·江苏·模拟预测）如图所示，用活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的气缸内，已知环境初始温度T0=27℃，活塞距气缸底部的高度h0=27cm，大气压强p0=1.0×105Pa，活塞面积S=10cm2，g=10m/s2，不计活塞质量和厚度，气缸内壁光滑。现将质量m=2kg的物体放在活塞上，活塞向下移动。 （1）求活塞稳定后气体的压强和活塞距气缸底部的高度； （2）活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至127℃，若升温过程中气体吸收20J的热量，求该过程中气体的内能变化量。    9．（2023·江苏南京·模拟预测）如图，在汽缸内活塞左边封闭着质量为m的理想气体，压强与大气压相同。大气压强为，气体体积为，温度为。把汽缸和活塞固定，使汽缸内气体由升高到；如果让活塞可以自由滑动（活塞与汽缸间无摩擦、不漏气），也使汽缸内空气温度升高相同温度。已知该理想气体的内能（k为定值）。求： （1）第一个过程和第二个过程气体吸收的热量； （2）气体在定容下的比热容与在定压下的比热容的差值。 10．（2023·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测）如图所示在绝热汽缸