分组练(11)热学-【衡水金卷·先享题】2026年新高考物理专项分组练(湖南专版)

分组练(1 (限时4 1.(14分)千余年来，景德镇制瓷业集历代名窑之大 成，汇各地技艺之精华，形成了独树一帜的手工制 瓷工艺生产体系。如图甲所示，瓷器的烧制可以 采用窑炉。如图乙所示为窑炉的简图，窑炉上方 有一单向排气阀，当窑内气体的压强升高到3。 (。为大气压强)时，排气阀才会开启，气体的压强 低于3p时，排气阀自动关闭。某次烧制过程中， 初始时窑内温度=27℃，窑内气体的体积为 V。、压强为。。已知烧制过程中窑内气体的温度 均匀且缓慢升高。不考虑瓷胚体积的变化，气体 可视为理想气体，热力学温度T与摄氏温度t的 关系是T=t十273K。 (1)排气阀刚开启时，求窑内气体的温度； (2)窑内温度为1227℃时，求排出气体的质量与 窑内原有气体质量的比值。 单向排气阀 窑炉 分 乙 物理(XD)第6 1)热学 0分钟) 2.(10分)如图所示，导热性能良好、粗细均匀的长直 U形细玻璃管竖直放置在桌面上，左管上端封闭、 右管开口且足够长，两段水银柱C、D分别封闭着 A、B两段理想气体，A、B两段气体的长度1=2 =10cm,水银柱C的长度h1=15cm,水银柱D 左、右两管的高度差h2=20cm,U形管水平部分 的长度L=19cm。水银柱D在右管中的长度h 大于l2,大气压强保持。=75cmHg不变，环境温 度不变。求： (1)A、B两段气体的压强； (2)现将U形管缓慢顺时针转动90°，再次稳定后 水银柱C相对U形管移动的距离大小。 D 1页（共66页） 3.(10分)如图所示，一水平放置的导热气缸由横截 面积不同的两个圆筒连接而成，轻质活塞A、B用 一长度为3L=30cm的刚性轻杆连接成整体，它 们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞 的面积分别为SA=20cm2、SB=10cm2,气缸内活 塞A、B之间封闭有一定质量的理想气体，活塞A 的左边及活塞B的右边均与大气相通，大气压强 p=1×105Pa,当气缸内气体的温度T1=300K 时，活塞处于图示位置的平衡状态。 物理(XD)第6 (1)此时气缸内理想气体的压强p,为多少？ (2)现对活塞A施加一个水平向右的推力F,使活 塞向右移动L=10cm后静止，此时气缸内气体的 温度T2=312K,则此时推力F的大小为多少？ 2L 777777777777777 2页（共66页）参考答案及解析 解得q=0.5C (1分) (2)根据几何关系有H -H=d (1分) sin a 解得sina=0.8 (1分) 金属杆的速度等于小车速度沿轻绳方向的分量= ucos a=3 m/s (1分) (3)金属杆所受的摩擦力F:=mngcos0=3N(1分) 金属杆所受的安培力F安=BL=B R+r (1分) 解得F=3N (1分) 根据牛顿第二定律可得Fr一ngsin0-F:一F安=ma (1分) 解得Ft=12.56N (1分) 2.【解析】(1)根据动量定理有ngsin0·to一I安=m (2分) 解得I安=ngto sin日-mw (1分) (2)根据图乙可得金属棒在0一2t。时间内的位移 x-受6+主3地6= 2 2Voto (1分) 1 根据能量守恒定律有mgzsin0=2m(3)+△E (2分) 5 9 解得△E强=之osin0-之m明 (1分) (3)根据图乙可知，在0~t。时间内金属棒做匀加速 直线运动，则可知其加速度恒定，所受合外力恒定，即 此时间段内电流恒定，而电容器两端电压的变化量等 于金属棒切割磁感线产生的感应电动势的变化量，则 有Bdw=兴 (2分) 可得△q=CBd (1分) 而△g=I·to (1分) 对该过程由动量定理有ngsin0·6一BdI·t。=m (2分) 联立解得B=宁√愿 mgtosin 0 m C (1分) 3.【解析】(1)设通过降压变压器原、副线圈的电流分别 为14、1，电动机恰好能正常工作时，有1，一 PM (1分) 解得I=40A (1分) 根据理想变压器原、剧线圈电流与匝数的关系，有十 (1分) n3 解得I=4A (1分) 输电线路上损耗的电功率△P=IR (1分) 解得输电线路上损耗的电功率△P=200W(1分) (2)根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，可 (1分) 解得U3=2200V (1分) 升压变压器副线圈两端的电压U2=U3十I3R(1分) 解得U2=2250V (1分) ·3 物理(XD) 根据理想变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关 系，可得公光 (1分) 解得U1=250V (1分) 交流发电机产生的感应电动势的最大值Em=VBSw =430√2V (1分) 解得电动势的有效值E= E=430V (1分) √ 根据理想变压器原、副线圈电流与匝数的关系，可得 L=2 I2 m (1分) 其中12=13=4A 解得I,=36A (1分) 根据闭合电路欧姆定律，有E=U1十I1 (1分) 解得发电机线圈abcd的阻值r=5 (1分) 分组练（11)热学 1.【解析】(1)对封闭在窑内的气体，排气前体积V。不 变，烧制前温度T。=(273十27)K=300K(1分) 排气阀刚开启，则气体升温过程中发生等容变化，根 据查理定律有会一号 (2分) 又p1=3po 解得T1=900K=627℃ (2分) (2)设当气体的温度为1227℃、压强为3p时，体积 为V2 根据理想气体状态方程有D业=3V T。 (2分) 解得V,=3 (2分) 排出气体的体积V:=V一V,=号 (2分) 压强相同时，该气体的质量与体积成正比，所以”鞋= 供-号 (3分) 2.【解析】(1)A段理想气体的压强 P=+=(75+15)cmHg=90 cmHg (2分) B段理想气体的压强 P2=p=(90-20)cmHg=70 cmHg (2分) (2)再次稳定后有 PI=po=75 cmHg (1分) p2'=p1'-pL=(75-19)cmHg=56cmHg(1分) 根据玻意耳定律有 pl=p'l' (1分) p2l2=p2'l2 (1分) 解得l41′=12cm,l2'=12.5cm (1分) 则有△x=('-l1十l2'-l2=4.5cm (1分) 3.【解析】(1)设轻杆对活塞A、B的弹力大小为F,对活 塞A有 pSa=p1SA十F (1分) 对活塞B,有 pSB=p1SB十F (1分) 解得p1=1×105Pa (2分) 物理(XD) (2)气体的初状态p1=1×10Pa、V=2LSA十LSB、 T1=300K 末状态V2=(2L-L)SA十(L十L)SB (1分) T2=312K 根据理想气体状态方程有兴-光 T (1分) 解得p2=1.3×105Pa (1分) 对两活塞整体受力分析，有 F十pSA十p2SB=pSB十p2SA (1分) 解得F=30N (2分) 分组练(12)机械振动和机械波 1.【解析】(1)由图甲可知，波长1=36cm (1分) 由图乙可知，周期T=2s (1分) 波速w=产=18cm/s (1分) 由图乙可知，当=子s时，质点Q向上运动，结合图 甲可知，波沿x轴负方向传播 (1分) (2)设质点P、Q平衡位置的x坐标分别为xP、xQ,由 图甲可知，x=0处有 y=-=Asin(-晋) 2 (1分) 6 因此n=2元入=3cm (1分) 由图乙可知，当t=0时，质点Q处于平衡位置，经△ =子s,其振动状态沿x轴负方向传播至质点P处 故质点P、Q平衡位置间的距离△x=xQ一xp=△t= 6 cm (2分) 则质点Q平衡位置的x坐标xQ=x即十△x=9cm (2分) 2.【解析】(1)两列波在该介质中传播的速度均为 =会 (1分) 解得u=40m/s (1分) 由于两波源与质点P处的距离之差△x=[(12一4)一 4]m=4m=λ 且两波源的振动情况完全相同，故质点P处是振动 加强点 (1分) (2)波源S,的波形传播到质点P处经历的时间t1= 40s=0.1s (1分) 波源S的波形传播到质点P处经历的时间t2= 124s=0.2s 40 (1分) 则在波源S的波形传播到质点P处之前，质点P通 过的路程y1=4A=16cm (1分) 之后经历的时间为0.35-0,2)s=0.15s=兰T (1分) 此时间内质点P振动加强，振幅A'=2A=8cm (1分) ·3 参考答案及解析 此时间内质点P通过的路程y2= 3×4A'=48cm (1分) 则从t=0至t=0.35s时间内质点P通过的路程y =y1+y2=64cm (1分) 3.【解析】(1)根据题意与波形图可得λ=4m,T=1s (2分) 则波的传播速度=产 (1分) 解得v=4m/s (1分) 从图示时刻至两列波相遇的过程有 xPQ =2vt (1分) 其中xo=14m-4m=10m (1分) 解得t=1.25s (2分) (2)结合上述可知，乙波传到质点M处所用的时间t1 -TQM (1分) 解得t1=0.5s (1分) 甲波传到质点M处所用的时间t2=p (1分) 解得t2=2s (1分) 0.5~2s时间内，只有乙波引起质点M振动，此时间 内质点M运动的路程1=号×4A (1分) 解得s1=1.2m (1分) 2~3s时间内，甲、乙两波引起质点M的振动相互加 强，则有s2=4X2A (1分) 解得s2=1.6m (1分) 则0~3s时间内质点M运动的路程s=s十s2 (1分) 解得s=2.8m (1分) 分组练(13)光学 1.【解析】(1)画出光路图，如图所示 E 由几何关系可知光线在G点的折射角 B=∠ABC=30 (1分) 根据折射定律，可得玻璃砖和三棱镜对该单色光的折 射率n=sin日 (1分) sin B 解得n=√ (2分) (2在H点，由折射定体，可得A一出号 (1分) 1_3 设临界角为C,有sinC==3 (1分)