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(2)2019/8/1 19:14:00 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.吉林省辽源市2019届高三下学期联合模拟考试物理试题

http://ks5u.com/down/2019-5/17/3676944.shtml

33.【物理——选修3-3

 (2)(10)如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下。质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积S2×103 m2,与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离h24 cm,活塞距汽缸口10 cm。汽缸所处环境的温度为300 K,大气压强p01.0×105 Pa,取g10 m/s2。现将质量为m4 kg的物块挂在活塞中央位置上。

(i)活塞挂上重物后,活塞下移,求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离。

(ii)若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移,活塞刚好不脱离汽缸,加热时温度不能超过多少?此过程中封闭气体对外做功多少?

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

【答案】

i)挂上重物后,活塞下移,设稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为h1

该过程中气体初末状态的温度不变,根据玻意耳定律有: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)

代入数据解得:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。(1)

ii)加热过程中汽缸内压强不变,当活塞移到汽缸口时,温度达到最高,设此温度为T2

根据盖吕萨克定律有: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)

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。,即加热时温度不能超过高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。(2)

加热过程中气体对外做功高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。(2)

代入数据得高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。(1)

 

2.【广东省百校联考2019届高三上学期11月月考理科综合物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-5/20/3682450.shtml

14.如图所示,固定在水平面上的汽缸长L=1m,汽缸中有横截面积S=100cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当缸内气体温度T0=300K大气压强p0=1×105Pa时,活塞在汽缸右端开口处,现用外力把活塞从汽缸右端缓慢向左推至气柱长度l=80cm,汽缸和活塞的厚度均可忽略不计,缸内气体温度不变。

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)求活塞静止在气柱长度l=80cm时外力的大小F

2)如果不用外力而缓慢降低缸内气体的温度,使活塞从汽缸右端开口处移至气柱长度l=80cm处,求此时缸内气体的温度T

【答案】

1)在此过程中,缸内气体发生等温变化,根据玻意耳定律有:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

由活塞受力平衡条件有: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:F=250N

2)在此过程中,缸内气体发生等压变化,根据盖-吕萨克定律有: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=240K

 

3.重庆市沙坪坝等主城六区2019届高三上学期第一次学业质量调研抽测理综物理试题

http://ks5u.com/down/2019-4/29/3642090.shtml

14.如图,固定在水平面上的竖直薄壁气缸高H=0.50m,横截面积S=0.040m2,厚度不计的轻活塞封闭了一定质量的理想气体。当缸内温度为t=27、压强等于大气压P0时,气柱高度h=0.4m。不计活塞与气缸的摩擦,已知大气压p0=1.0×105Pa

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)如果缸内温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸上端口,求此时竖直拉力F的大小;

2)如果缸内气体温度缓慢升高,使活塞移至气缸上端口,求此时气体温度为多少摄氏度。

【答案】

(1)对缸内气体,由波意耳定律得:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

当活塞位于气缸上端口时,受力平衡:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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

(2)对缸内气体,由盖-吕萨克定律得:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

式中: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。

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

 

4.【广东省汕头市2019届高三毕业班教学质量监测理综物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-4/29/3641830.shtml

14.如图所示,在粗细均匀的U形管左侧用水银封闭一段长为L1=20cm、温度为T1=285K的空气柱,稳定时,左右两管水银面高度差为h=19cm。现向右管缓慢补充水银,保持左管内气体的温度不变,当左右两管水银面等高时,停止补充水银。已知大气压为p0=76cmHg.

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

求此时左管内空气柱的长度L2

接着给左管的气体缓慢均匀加热,使管内空气柱的长度恢复到20cm,求此时左管内气体的温度.

【答案】

解:(1)对于封闭气体有:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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

由于气体发生等温变化,由玻意耳定律可得:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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

(2) 均匀加热封闭气体的压强:高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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

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

 

5.【广东省普宁市第二中学等七校联合体2019届高三冲刺模拟理科综合物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-5/24/3686982.shtml

33.(2)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长L1=66cm的水银柱,

中间封有长L2=6.6cm的空气柱,上部有长L3=44cm的水银柱,此时水银面恰

好与管口平齐.已知大气压强为P0=76cmHg.如果使玻璃管绕底端在竖直平面

内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度.

封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气.

【答案】

2)设玻璃管开口向上时,空气柱压强为:P1=P0+ρgL3     
(式中ρg分别表示水银的密度和重力加速度.)
玻璃管开口向下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空.
设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则P2=ρgL1P2+ρgx=P0 
P2管内空气柱的压强.)
由玻意耳定律得P1sL2=P2sh  
(式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积.)
①②③式和题给条件得      h=12cm  
从开始转动一周后,设空气柱的压强为P3,则P3=P0+ρgx
由玻意耳定律得高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。      
(式中,高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。是此时空气柱的长度.)
①②③⑤⑥    高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。≈9.2cm

故在开口向下管中空气柱的长度为12cm,回到原来位置时管中空气柱的长度是9.2cm

 

6.【四川省成都市石室中学高2019届高三2月份入学考试物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-4/17/3631462.shtml

14.如图所示,上端开口,下端封闭,竖直放置的导热玻璃管(厚度不计)长l0=100cm,玻璃管可绕O点在竖直面内360高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。转动。水银柱上端与玻璃管上端齐平,下端封闭长为l1=25cm的理想气体。大气压强P0=75cmHg

高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

i.将玻璃管从竖直位置1缓慢转动90高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。到水平位置2,求此时的空气柱长度;

ii.将玻璃管从竖直位置1缓慢转动180高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。到竖直位置3,求此时管中剩余的水银柱长度。

【答案】

解:(i):状态1: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。

气体长度为高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

状态2: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。

设气体长度为高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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。

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

(ii):状态3,设水银柱长度为高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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。  

气体长度为高考资源网(ks5u.com),中国最大的高考网站,您身边的高考专家。

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。

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

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

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