浙江专版2025届高考物理一轮总复习大题增分特训10热学课件新人教版.pdfVIP

大题增分特训(十)热学

1.(2023浙江宁波二模)如图所示,质量m=0.5kg的金属圆柱形汽缸内封闭有

长为l=1m的空气,汽缸与水平面的动摩擦因μ=0.4,截面为T字形的活塞

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与竖直墙面接触且无挤压力,活塞底面积S=1×10m。忽略活塞与汽缸间

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的摩擦,环境温度稳定,汽缸内的空气可视为理想气体,大气压强p=1.0×10

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Pa。现用水平外力F使汽缸缓慢向右运动,当汽缸向右运动l=0.6m时。

(1)求此时汽缸内空气的压强。

(2)求此时外力F的大小。

(3)在汽缸缓慢向右运动的过程中,请判断气体是吸热还是放热,比较外界

对汽缸内气体所做的功W与气体跟外界交换的热量Q的大小并说明理由。

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答案(1)2.5×10Pa(2)152N(3)见解析

解析(1)由玻意耳定律有plS=p(l-l)S

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得压强p=2.5×10Pa。

(2)对圆柱形汽缸受力分析有pS+F=pS+μmg

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得F=152N。

(3)汽缸内的空气可以看成是理想气体,环境温度不变,其内能保持不变,故

压缩气体过程,气体释放热量,根据热力学第一定律,因ΔU=0,因此压缩气体

所做的功W等于气体对外释放的热量。

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2.(2023浙江Z20名校协作体二模)如图所示,内壁光滑的导热汽缸竖直放置

在水平桌面上,汽缸内封闭一定质量的气体。活塞质量m=4kg,活塞横截

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面积S=20cm。活塞初始状态位于离底部高度h=5cm处。假设外界空气

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温度恒为27℃,大气压强p=1×10Pa,g取10m/s。

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(1)若用外力F将活塞缓慢提升4cm,在活塞提升过

程中汽缸没有离开桌面,求此时汽缸内气体的压强。

(2)若对汽缸内气体缓慢加热,当温度升到57℃时,

气体吸收了10J的热量,求此过程中气体内能的增

加量。

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解得Δh=0.5cm

气体对外做功

则W=-pSΔh=-1.2J

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根据热力学第一定律有

ΔU=Q+W

解得ΔU=8.8J。

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3.(2023浙江Z20名校联盟三模)图甲是某品牌波轮洗衣机,其控水装置如图乙

所示,洗衣缸的底部与一竖直均匀细管相连,细管的上端封闭并接有一压力传

感器。当洗衣缸进水时,细管中的空气被水封闭,随着洗衣缸水位的升高,细管

中的空气不断被压缩,当细管中的气压达到一定数值时,压力传感器使进水阀

关闭,实现自动控水的目的。假设刚进水时细管被封闭的空气柱长度L=42

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cm,当空气柱被压缩到L=40cm时洗衣机停止进水,若气体可视为理想气体且

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进水过程中温度始终不变。大气压强p=1.0×10Pa,水的密度

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ρ=1.0×10k