喜讯:2019年高考真题——理综物理(全国卷Ⅲ) 第33题(2) 共命中50分(1)2019/8/1 18:57:00 阅读 参与讨论()

喜讯:2019年高考真题——理综物理(全国卷Ⅲ) 第33题(2) 共命中50分

喜讯:2019年高考真题——理综物理(全国卷 33题(2  共命中50

http://ks5u.com/down/2019-6/9/3700672.shtml

 

【高考真题】

33[物理——选修3–3]

2)(10分)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0 cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm。若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K

i)求细管的长度;

i)若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,求此时密封气体的温度。

 

【答案】

2)(i)设细管的长度为L,横截面的面积为S,水银柱高度为h;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h1,被密封气体的体积为V,压强为p;细管倒置时,气体体积为V1,压强为p1。由玻意耳定律有

pV=p1V1       

由力的平衡条件有

p=p0+ρgh       

p1=p0ρgh       

式中,ρg分别为水银的密度和重力加速度的大小,p0为大气压强。由题意有

V=SLh1h   

V1=SLh   

由①②③④⑤式和题给条件得

L=41 cm     

ii)设气体被加热前后的温度分别为T0T,由盖吕萨克定律有

     

由④⑤⑥⑦式和题给数据得

T=312 K      

 

【命中试题】

1.【辽宁省凌源市第二高级中学2019届高三上学期期末考试物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-4/30/3644413.shtml

19.如图所示,在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上竖直玻璃管内,用4cm高水银柱封闭51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33,大气压强po=76cm Hg

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

(1)若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度为多少摄氏度;

(2)若保持管内温度始终为33,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强。

【答案】

试题分析:设玻璃管横截面积为S,以管内封闭气体为研究对象, 气体经等压膨胀:

初状态:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

末状态:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。1分)

由盖吕萨克定律:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。2分) T2=318K 1分)

当水银柱上表面与管口相平,设此时管中气体压强为P,水银柱的高度为H,管内气体经等温压缩:

初状态:V1=51S P1= 80cmHg 1分)

末状态:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。1分)

由玻意耳定律:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。2分)

H=9cm1分)

P2=85cmHg1分)

 

2.湖南省茶陵县第三中学2019届高三下学期第二次月考理科综合物理试题

http://ks5u.com/down/2019-4/30/3644069.shtml

14.如图所示,“L”形玻璃管ABC粗细均匀,开口向上,玻璃管水平部分长为30cm,竖直部分长为10cm,管中一段水银柱处于静止状态,水银柱在水平管中的部分长为10cm,竖直管中部分长为5cm,已知大气压强为P0=75cmHg,管中封闭气体的温度为27°,求:

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

若对玻璃管中的气体缓慢加热,当竖直管中水银柱液面刚好到管口C时,管中封闭气体的温度升高多少?(保留一位小数)

若以玻璃管水平部分为转轴,缓慢转动玻璃管180°,使玻璃管开口向下,试判断玻璃管中水银会不会流出?如果不会流出,竖直管中水银液面离管中的距离为多少?

【答案】

开始时,管内封闭气体的压强:p1=p0+5cmHg=80cmHg气柱的长度l1=20cm;气体加热后,当竖直管中水银面刚好到管口C时,管中封闭气柱的长度为l2=25cm;管中气体压强:p2=p0+10cmHg=85cmHg

根据气态方程可知:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

解得T2=398.4K升高的温度:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

若将玻璃管以水平部分为转轴,缓慢转动玻璃管180°,使玻璃管开口向下,假设水银不会流出,且竖直管中水银面离管中的距离为hcm,这时管中气体压强:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

管中封闭气柱长:l3=(20+5-h)cm=(25-h)cm

根据玻意耳定律:p1l1S=p3l3S即:80×20=65+h)(25-h

解得h=(5高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-20)cm

h>0,假设成立;

因此水银不会流出,管中水银面离管口的距离为(5高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。-20)cm

 

3.【安徽省六安市第一中学2019届高三下学期模拟考试理综物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-4/30/3643848.shtml

14.如图所示,气缸放置在水平平台上,活塞质量为10kg,横截面积为50cm2,厚度为1cm,气缸全长为21cm,大气压强为1×105Pa,当温度为7时,活塞封闭的气柱长10cm,若将气缸倒过来放置时,活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。(g10m/s2,不计活塞与气缸之间的摩擦,计算结果保留三位有效数字)

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

将气缸倒过来放置,若温度上升到27,求此时气柱的长度.

汽缸倒过来放置后,若逐渐升高温度,发现活塞刚好接触平台,求此时气体的温度.

【答案】

以活塞为研究对象,汽缸未倒过来时,有p0S+mgpS

汽缸倒过来后,有p′S+mgp0S       

温度为7不变,根据玻意耳定律有:pSl0p′Sl′

联立解得:l′高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。l015cm                  

温度由7升高到27的过程中,封闭气体压强不变

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。 

解得l″≈16.1 cm

活塞刚好接触平台时,气体的温度为T,则由盖﹣吕萨克定律知高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

即:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

解得:T≈373 Kt100

4.【贵州省遵义市第四教育集团2019届高三上学期第二次联考物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-5/20/3682512.shtml

14.如图所示,在长/=57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内,用5 cm高的水银柱封闭着l1=50 cm长的理想气体,管内外气体的温度为51。(大气压强po=76 cmHgsin 53°=0.8

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

现将玻璃管缓慢倾斜至与水平面成53。角,求此时管中气体的长度。

在第一问的基础上,若将管内水银柱取走1 cm,再缓慢对玻璃管加热升温至多少时,管中水银柱上表面恰好与管口相齐?

【答案】

(1)设玻璃管的横截面积为S,初态时,管内气体的温度为:T1=324K,体积为:V1=50S,压强为:p1=81cmHg

当玻璃管倾斜至与水平面成53°角时,管内气体的压强为:p2=76+5sin53°cmHg,体积为:V2=lS

由玻意耳定律得:p1V1=p2V2

代入数据解得:l=50.625cm

(2) 设温度升至T3时,水银柱长为4cm,管内气体的体积为V3=53S,压强为p3=76+4sin53°cmHg

由理想气体状态方程得:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

代入数据解得:T3=335.8K,即t=62.8

 

5.【广东省化州市2019届高三上学期第二次模拟考试理科综合物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-5/20/3682459.shtml

14.如图所示,一足够长的粗细均匀的玻璃管,由水银柱封闭着一段空气柱。当开口向下竖直放置时,管内水银柱长15cm,空气柱长75cm(外界大气压强恒为p0=75cmHg,环境温度T0=300K不变)

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

1)现将管口向上竖直放置,空气柱长度变为多少?

2)若保持开口向上,对试管缓慢加热,使管内空气柱长度重新变为75cm,此时管内气体的温度是多少?

【答案】

1)玻璃管开口向上放置时封闭气体压强为P1=P0+PL0=90cmHg,玻璃管开口向下放置时封闭气体压强为:P2=P0-PL0=60cmHg,空气柱长L2=75cm
气体发生等温变化,由玻意耳定律得:P1L1S=P2L2S
代入数据解得:L1=50cm

2)气体进行等压变化,根据高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

解得T2=450K

网友评论

    现在有人对本文发表评论查看所有评论

    ,欢迎留言!个性设置

    请您文明上网、理性发言

    网站最新动态
    高考资源网(www.ks5u.com),您身边的高考专家!