大题精练03 热力学计算问题-备考2025年高考物理题型突破讲练(教师版).docxVIP

大题精练-03热力学计算问题-备考2025年高考物理题型突破讲练

一、气体压强的求法

1．（2023高二下·玉溪期末）一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h（cm），上端空气柱长为L（cm），如图所示，已知大气压强为HcmHg，则此时封闭气体的压强是（）

A．(L+?)cmHg B．(H??)cmHg C．(H+?)cmHg D．(H?L)cmHg

【答案】B

【知识点】压强及封闭气体压强的计算

【解析】【解答】由等压面法，选管外水银面为等压面，有p+p?=p0，得封闭气体压强为p=

2．（2024高二下·滕州月考）如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为m0，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0，则封闭气体的压强

A．p=p0+

C．p=p0?

【答案】C

【知识点】压强及封闭气体压强的计算

【解析】【解答】以汽缸底为研究对象进行受力分析，根据共点力平衡条件可得

pS+Mg=p0S

解得

p=p

3．（2024高二下·唐山月考）如图，把一粗细均匀的玻璃管开口端插入到水银中，如果当时大气压强为一个标准大气压（标准大气压强为76cmHg），管内外水银面高度差h为20cm，则管内气体的压强为（）

A．20cmHg B．56cmHg C．76cmHg D．96cmHg

【答案】D

【知识点】压强及封闭气体压强的计算

【解析】【解答】管内气体压强等于管内外水银面高度差产生的液体压强加大气压强，根据压强平衡可得

p=ρg?+p0

水银的压强可以用高度表示，因此管内气体的压强为

p=96cmHg

4．（2024高三上·于都开学考）如图所示，用弹簧测力计拉着一支薄壁平底玻璃管将它开口向下插入汞槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内汞面比管外汞面高?2．管内汞柱总长为?1，玻璃管重力为G，横截面积为S，大气压强为p0

A．G+ρg?1S

C．p0S?pS

【答案】B

【知识点】气体热现象的微观意义

【解析】【解答】考查液柱和空气柱的压强问题，会根据平衡条件列式求解相应物理量。由于试管上端封闭，对h2高的汞柱下端受力分析得：

pS+ρg

对玻璃管有：

F+pS=G+

联立解得：

F=G+ρg

故选B。

【分析】根据液柱和玻璃管分别列平衡方程并联立解答。

5．（2023高二下·黔西期末）如图甲所示，一端封闭且粗细均匀的足够长直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，封闭气柱长度为32cm，大气压强恒为76cmHg。现将玻璃管顺时针缓慢旋转90°，如图乙所示。再将玻璃管顺时针缓慢旋转53°，如图丙所示。已知气体温度始终不变，取sin53°=0.8cos53°=0.6，下列说法正确的是（）

A．图乙状态的气体压强大于图丙

B．若玻璃管从图乙状态自由下落，气柱长度将增大

C．图乙气柱长度为40cm

D．图丙气柱长度为38cm

【答案】D

【知识点】压强及封闭气体压强的计算

【解析】【解答】A、由平衡条件可知图乙中的气体压强为

p

则

p

图丙中气体压强

p

则

p

即图乙状态的压强小于图丙，A错误。

B、若玻璃管从图乙状态开始自由下落，则气柱压强与外界大气压相同，由等温变化可知，压强增大，气柱长度减小，B错误。

C、图乙和图甲的气柱压强相等，则气柱长度相同，均为32cm，C错误。

D、由A可知图丙中气柱压强为64cmHg，由等温变化可知

p

解得

V

D正确。

故答案为：D

【分析】对管中气体进行分析，根据平衡条件计算三种状态下气柱压强的大小，再由理想气体状态方程计算气柱的长度。

6．（2023高二下·福州期末）如图所示，一粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且?2=?1，

A．A气体的压强大于外界大气压强

B．B气体的压强变化量大于A气体的压强变化量

C．水银面c上升的高度小于水银面a下降的高度

D．水银面a、b间新的高度差小于右管上段新水银柱的长度

【答案】B

【知识点】压强及封闭气体压强的计算

【解析】【解答】A、取出水银前PA=P0+ρg?2?ρg?1=P0，右管中取出部分水银后h2减小，再次达到平衡时，A中气体压强小于大气压强，A错误。

C、B管中的压强PB=P0

二、气体实验定律的应用

7．（2024高二下·南昌月考）如图所示，某装置中竖直放置一内壁光滑、开口向上的圆柱形容器，圆柱形容器用一定质量的活塞封闭一定质量的理想气体，外界大气压强为p0，当装置静止时，容器内气体压强为1.1p0，活塞下表面与容器底面的距离为?

A．0.25g B．1.5g C．2.75g D．11.5g

【答案】C

【知识点】气体的等温变化