提分集训(81)专题强化25(Word练习)-【金榜题名】2026年高考物理一轮总复习

1．(2025·沧州模拟)如图所示，粗细均匀的“T”形玻璃管中装有水银，水平管中的水银柱长为10 cm(以竖直管竖直轴线分左右各5 cm)，竖直管中水银柱长也为10 cm，A段封闭气柱长为5 cm，B段封闭气柱长为10 cm，大气压强为75 cmHg，环境温度为300 K，求： (1)将玻璃管绕水平管水平轴缓慢转过90°，至稳定时竖直管中水银液面移动的距离； (2)若不转动，要使竖直管中的水银液面移动与(1)问中相同的距离，需将环境温度升高多少． 解析：(1)开始时，封闭气体的压强为 p1＝85 cmHg 转过90°以后，封闭气体的压强为 p2＝75 cmHg 对A部分气体，由玻意耳定律有 p1LAS＝p2LA′S 解得LA′＝5 cm 对B部分气体，由玻意耳定律有 p1LBS＝p2LB′S 解得LB′＝11 cm 因此竖直玻璃管中水银柱液面移动的距离为 s＝ cm＋1 cm＝2 cm. (2)设升高后的温度为T2，升温后气体的压强为 p3＝87 cmHg 根据理想气体状态方程，对A部分气体有 ＝ 对B部分气体有＝ LA″－LA＋LB″－LB＝2 cm 解得T2＝348 K 可知环境温度升高48 K． 答案：(1)2 cm　(2)48 K 2．(2025·南充模拟)如图所示，粗细均匀的U形细管左侧封闭，右侧装有阀门，水平部分和竖直部分长均为L＝10 cm，管中盛有一定质量的水银．先开启阀门，U形管静止时左侧水银柱比右侧高h＝5 cm，再关闭阀门，使U形管以某一恒定加速度向左加速，液面稳定后发现两竖直管中液面变为等高．管中气体均视为理想气体，整个过程温度不变，大气压强p0＝75 cmHg，重力加速度g＝10 m/s2，求： (1)静止时左侧气体的压强p1； (2)关闭阀门向左加速时的加速度大小a. 解析：(1)设U形管横截面积为S，水银密度为ρ，静止时右侧气体的压强为大气压p0 对底部液柱由平衡条件有p0S＝(p1＋ρgh)S 大气压强p0可表示为p0＝ρgh0 其中h0＝75 cm 解得p1＝70 cmHg. (2)设底部液柱质量为m，向左加速稳定时左边气体压强为p2，右边气体压强为p3 两边液面相平，故左边气体长度从L1＝L－h＝5 cm变为L2＝L－＝7.5 cm 右边气体长度从L＝10 cm变为L3＝L－＝7.5 cm 对左边气体由玻意耳定律得p1L1S＝p2L2S 对右边气体由玻意耳定律得p0LS＝p3L3S 对底部液柱由牛顿第二定律有p3S－p2S＝ma 其中m＝ρLS 解得a＝ m/s2. 答案：(1)70 cmHg　(2) m/s2 3．(2024·广东高考)差压阀可控制气体进行单向流动，广泛应用于减震系统．如图所示，A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接，A内轻质活塞的上方与大气连通，B内气体体积不变．当A内气体压强减去B内气体压强大于Δp时差压阀打开，A内气体缓慢进入B中；当该差值小于或等于Δp时差压阀关闭．当环境温度T1＝300 K时，A内气体体积VA1＝4.0×10-2m3，B内气体压强pB1等于大气压强p0，已知活塞的横截面积S＝0.10 m2，Δp＝0.11p0，p0＝1.0×105 Pa，重力加速度大小取g＝10 m/s2，A、B内的气体可视为理想气体，忽略活塞与汽缸间的摩擦、差压阀与连接管内的气体体积不计．当环境温度降到T2＝270 K时： (1)求B内气体压强pB2； (2)求A内气体体积VA2； (3)在活塞上缓慢倒入铁砂，若B内气体压强回到p0并保持不变，求已倒入铁砂的质量m. 解析：(1、2)假设温度降低到T2时，差压阀没有打开，A、B两个汽缸导热良好，B内气体做等容变化，初态 pB1＝p0，T1＝300 K 末态T2＝270 K 根据＝ 代入数据可得pB2＝0.9×105 Pa A内气体做等压变化，压强保持不变，初态 VA1＝4.0×10-2 m3，T1＝300 K 末态T2＝270 K 根据＝ 代入数据可得 VA2＝3.6×10-2m3 由于p0－pB2<Δp 假设成立，即 pB2＝0.9×105 Pa (3)恰好稳定时，A内气体压强为 pA′＝p0＋ B内气体压强 pB′＝p0 此时差压阀恰好关闭，所以有 pA′－pB′＝Δp 代入数据联立解得 m＝110 kg 答案：(1)0.9×105 Pa　(2)3.6×10-2m3 (3)110 kg 4．(2024·全国甲卷)如图，一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体，一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动，移动范围被限制在卡销a、b之间，b与汽缸底部的距离＝10，活塞的面积为1.0×10-2m2.初始时，活塞在卡销a处，汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同，分别为1.0×105 Pa和300 K．在活塞上施加竖直向下的外力，逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变)，外力增加到200 N并保持不变． (1)求外力增加到200 N时，卡销b对活塞支持力的大小； (2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度． 解析：(1)活塞从位置a到b过程中，气体做等温变化，初态 p1＝1.0×105 Pa，V1＝S·11 末态p2＝？，V2＝S·10 根据p1V1＝p2V2 解得p2＝1.1×105 Pa 此时对活塞根据平衡条件 F＋p1S＝p2S＋N 解得卡销b对活塞支持力的大小 N＝100 N (2)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高，当活塞刚好能离开卡销b时，气体做等容变化，初态 p2＝1.1×105 Pa，T2＝300 K 末态，对活塞根据平衡条件 p3S＝F＋p1S 解得p3＝1.2×105 Pa 设此时温度为T3，根据 ＝ 解得T3≈327 K 答案：(1)100 N　(2)327 K 学科网（北京）股份有限公司 $$