专题16 选修3-3（非选择题）（第01期）-2018届高三物理百所名校好题速递分项解析汇编

2018届高三百所名校好题速递分项解析汇编（第01期） 专题16 选修3-3（非选择题） 1．如图所示，两竖直且正对放置的导热气缸底部由细管道（体积忽略不计）连通，两活塞a、b(厚度不计）用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。上、下两活塞的横截面积分别为S1=10cm2、S2=20cm2，两活塞总质量为M=5kg，两气缸高度均为H=10cm。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，系统平衡时活塞a、b到缸底部距离均为L=5cm。已知大气压强p0=1.0×105Pa，环境温度T0=300K，取重力加速度g=10m/s2。 （i）若缓慢升高环境温度，使一活塞缓慢移到对应气缸的底部，求此时环境的温度。 （ⅱ）若保持温度不变，用竖直向下的力缓慢推活塞b，直到活塞b到达气缸底部，求此过程中推力的最大值。 2．如图所示，内壁光滑的气缸分为高度相等的AB、BC两部分。AB、BC两部分中各有厚度和质量均可忽略的绝热活塞a、b，横面积 ，活塞a上端封闭氧气，a、b间封闭氮气，活塞b下端与大气连通，气缸项部导热，其余部分均绝热。活塞a离气缸项的距离是AB高度的 ，活塞b在BC的正中间，初始状态平衡，大气压强为 ，外界和气缸内气体温度均为 。 ①通过电阻丝缓慢加热氮气，求活塞b刚降至底部时氮气的温度。 ②通过电阻丝缓慢加热氮气至750K，求平衡后氧气的压强。 3．如图所示，横截面积为10 cm2的汽缸内有a、b两个质量忽略不计的活塞，两个活塞把汽缸内的气体分为A、B两部分，A部分气柱的长度为30 cm，B部分气柱的长度是A部分气柱长度的一半，汽缸和活塞b是绝热的．与活塞b相连的轻弹簧劲度系数为100 N/m.初始状态A、B两部分气体的温度均为27 ℃，活塞a刚好与汽缸口平齐，弹簧为原长．若在活塞a上放上一个2 kg的重物，则活塞a下降一段距离后静止．然后对B部分气体进行缓慢加热，使活塞a上升到再次与汽缸口平齐，则此时B部分气体的温度为多少？(已知外界大气压强为p0＝1×105Pa，重力加速度大小g＝10 m/s2) 4．质量M=15kg、总长度L=55cm的圆柱形导热气缸直立在水平地面上，现将厚度不计、质量m=5kg、横截面积S=50cm2的活塞轻放到气缸上端口，若它与气缸间的摩擦不计、且封闭严密，如图甲所示，已知大气压强P0=1.0×105Pa，气温t0=7℃，则： ①若活塞缓慢下降过程中缸内气温不变，求活塞稳定不动时缸内气体的压强P1； ②若对缸内气体加热使活塞缓慢升高(大气压不变)，如图乙所示。如活塞恰好升至缸口时，求缸内气温。 5．如图所示，一定质量的理想气体从A状态经过一系列的变化，最终回到A状态，求C状态的温度以及全过程中气体吸（放）热量，已知A状态的温度为27oC。 6．一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0.经过太阳暴晒，气体温度由T0=300 K升至T1=350 K. ①求此时气体的压强； ②保持T1=350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因． 7．某同学制作了一个简易温度计：如图，一根两端开口的玻璃管水平穿过玻璃瓶口处的橡皮塞，玻璃管内有一段长度可忽略的水银柱。当温度为T=280K时，水银柱刚好处在瓶口位置，此时该装置密封气体的体积V=480cm3。已知大气压强为p=1.0×105Pa，玻璃管内部横截面积为S=0.4cm2，瓶口外玻璃管的长度为L=48cm。 (i)求该温度计能测量的最高温度； (ii)假设水银柱从瓶口处缓慢移动到最右端的过程中，密封气体从外界吸收Q=7J热量，问在这一过程中该气体的内能如何变化，变化了多少。 8．U形管的两支管A、B和水平管C都是由内径均匀的细玻璃管做成的，它们的内径与管长相比都可忽略不计.己知三部分的截面积分别为SA=1.0×10-2cm2, SB=3.0×10-2cm2, SC=2.0×10-2cm2,在C管中有一段空气柱，两侧被水银封闭.当温度为t1=27℃时，空气柱长为l=30cm (如图所示) ， C中气柱两侧的水银柱长分别为a=2.0cm，b=3.0cm, A、B两支管都很长其中的水银柱高均为h=12cm.大气压强保持为P1=76cmHg不变.不考虑温度变化时管和水银的热膨胀，试求气柱中空气温度缓慢升高到t=97℃时空气的体积. 9．如图所示，除右侧壁导热良好外，其余部分均绝热的汽缸水平放置，MN为汽缸右侧壁．汽缸的总长度为L＝80 cm，一厚度不计的绝热活塞将一定质量的氮气和氧气分别封闭在左右两侧(活塞不漏气)．在汽缸内距左侧壁d＝30 cm处设有卡环A、B，使活塞只能向右滑动，开始时活塞在