广东2026届高考物理必刷题 热学
2026年广东高考物理必刷题 热学
1.如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。活塞的面积S=1.0×10-3m2,质量m=2kg,气缸竖直放置,气缸内气体温度为77℃,活塞相对于气缸底部的高度,现将气缸置于室温为27℃的环境中,已知大气压强
Pa,重力加速度大小
。
(1)求重新平衡时活塞离气缸底部的距离;
(2)活塞重新平衡的过程中气缸内气体释放的热量为16.8J,求气体内能的变化量。
2.如图所示,竖直放置在水平桌面上的左、右两汽缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为、
,由体积可忽略的细管在底部连通。两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭,左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连。初始时,两汽缸内封闭气柱的高度均为
,弹簧长度恰好为原长。现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子,直至右侧活塞下降
,左侧活塞上升
。已知大气压强为
,重力加速度大小为
,汽缸足够长,汽缸内气体温度始终不变,弹簧始终在弹性限度内。求:
(1)最终汽缸内气体的压强;
(2)添加的沙子质量。
3.图为一款导热性能良好的发声小黄鸭玩具。挤压小黄鸭,气流通过底部出气口时可以发出鸣叫声。小明同学在17℃的室外先用胶带封住小黄鸭底部出气口,再将其拿到室内静置一段时间,设小黄鸭容积
不变。腔内气体均可视为理想气体,室内外大气压强均为
,热力学温度
和摄氏温度
的关系为:
。求:
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(1)小黄鸭在室内静置一段时间后腔内气体压强;
(2)小明在室内轻按压小黄鸭,使其体积变为原来的,此时腔内气体压强
;
(3)小黄鸭恢复原状后再撕开胶带,一段时间后,腔内剩余气体质量与原气体质量之比为多少。
4.研究小组暑假去长白山游学,设计了测量大气压强的实验装置。如图,带有刻度的导热良好的圆柱形容器里用活塞密封一定质量的空气,游学出发前,在实验室里测得装置水平放置时密封空气的长度,环境温度为
,大气压强
。研究小组到达长白山山脚
处时环境温度也为
,此时装置水平放置时密封空气的长度
。研究小组到达长白山山顶
处时,环境温度为
,此时装置水平放置时密封空气的长度还是
。 空气可视为理想气体,不计活塞与容器内壁的摩擦力。求:
(1)长白山山脚处的大气压强
;
(2)长白山山顶处的大气压强
。
5.如图甲所示为市场上销售的某款趣味空气动力软弹枪,其结构原理如图乙所示:枪筒为直径的圆筒,初始时直径比枪筒略小的软球弹丸填充在枪口处,两个密封完好的轻质薄活塞封闭一定质量的理想气体(左侧活塞紧靠弹丸),封闭气柱的长度
,压强等于外界大气压。现水平向左缓慢推动右侧活塞,当封闭气体压强足够大时,弹丸会被高压气体瞬间射出。若只考虑弹丸在枪口处所受阻力,其最大值
,其他各处阻力不计,
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忽略弹丸的形变,整个过程封闭气体的温度保持不变,大气压强,取
。
(1)试说明压缩活塞过程中,封闭气体是吸热还是放热;
(2)求封闭气体的最大压强;
(3)求弹丸被射出前,右侧活塞移动的最大距离。
6.如图所示,竖直放置在水平面上的两汽缸底部由容积可忽略的细管连接,左、右两汽缸粗细均匀,内壁光滑,横截面积分别为S、2S,左、右两汽缸内各有一个活塞将缸内封闭一定质量的理想气体,左、右活塞质量分别为0.5m、2m,轻质细弹簧上端与天花板连接、下端与左侧汽缸内活塞相连。初始时,两缸内活塞离缸底的距离均为h,两活塞相平,大气压强为,重力加速度大小为g,汽缸导热性能良好,环境温度为
,封闭气体质量保持不变,弹簧的劲度系数为k,弹簧始终在弹性限度内,汽缸足够长,求:
(1)开始时弹簧的形变量;
(2)使环境温度缓慢升高为2,则右侧汽缸中活塞移动的距离为多少?
(3)若(2)过程中系统内能增加了,则系统吸收的热量为多少?
7.某食品厂对一款充氮包装的薯片进行测试。在恒温的封装车间内,测得袋内气体体积为0.65L,压强为1.1atm(为保障口感与形状而设定的最佳内压)。假设袋内氮气为理想气体,在包装袋体积未超过
之前弹性形变产生的额外压强始终不变,大气压恒为1.0atm,热力学温度与摄氏温度的关系为
。
(1)若经过暴晒后,薯片袋内气体的体积未超过,求包装袋内气体摄氏温度的最大值;(结果保留三位有效数字)
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