喜讯：2019年高考真题——理综物理（全国卷Ⅰ） 第33题（2） 共命中50分2019/8/1 18:51:00　阅读 次 参与讨论()

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

http://ks5u.com/down/2019-6/9/3700680.shtml

【高考真题】

33.（2）（10分）热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013 m³，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10^-2 m³，使用前瓶中气体压强为1.5×10⁷ Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0×10⁶ Pa；室温温度为27 ℃。氩气可视为理想气体。

（i）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；

（i i）将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃，求此时炉腔中气体的压强。

【答案】

（2）（i）设初始时每瓶气体的体积为V₀，压强为p₀；使用后气瓶中剩余气体的压强为p₁。假设体积为V₀、压强为p₀的气体压强变为p₁时，其体积膨胀为V₁。由玻意耳定律

p₀V₀=p₁V₁      ①

被压入进炉腔的气体在室温和p₁条件下的体积为

      ②

设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p₂，体积为V₂。由玻意耳定律

p₂V₂=10p₁      ③

联立①②③式并代入题给数据得

p₂=32×10⁷ Pa      ④

（ii）设加热前炉腔的温度为T₀，加热后炉腔温度为T₁，气体压强为p₃，由查理定律

         ⑤

联立④⑤式并代入题给数据得

p₃=1.6×10⁸ Pa         ⑥

【命中试题】

1【江西省上饶市重点中学六校2019届高三第一次联考理科综合物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-4/29/3641998.shtml

14.如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S＝1×10^-4m²、质量为m＝0.2kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为12cm，在活塞的右侧6cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P₀＝1.0×10⁵Pa。现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s² 。求：

①活塞与气缸底部之间的距离；

②加热到675K时封闭气体的压强。

【答案】①20cm②

【解析】

试题分析：（1）气缸水平放置时，活塞与气缸底部之间的距离

气体压强，气体体积；

气缸水平放置时，活塞与气缸底部之间的距离为

气体压强，气体体积；

气体等温变化，根据玻意耳定律

得活塞与气缸底部之间的距离

（2）活塞到达卡环前是等压变化，到达卡环后是等容变化，应分两个阶段来处理。

气体初状态压强，体积，温度

活塞刚好到达卡环时，气体压强仍为，体积，温度为，其中，

气体等温变化，根据盖·吕萨克定律

得此时气体温度

活塞刚好到达卡环后，温度继续上升，气体等容变化，，，，

根据查理定律

解得加热到675K时封闭气体的压强

2.【西南名校联盟2019届高三上学期11月考理综物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-5/22/3685705.shtml

14.如图所示，体积为V₀的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体，室温T₀=300K。有一光滑导热活塞C（体积可忽略）将容器分成A、B两室，A室的体积是B室的3倍，B室内气体压强为大气压的1.5倍，左室容器中连接有一阀门K，可与大气相通（外界大气压等于P₀）.

 (i)将阀门K打开后，B室的体积变成多少？

 ( ii)打开阀门K后将容器内的气体从300K加热到900K，B室中气体压强变为多少？

【答案】

(1)B气体的初状态：，

打开阀门，B室气体做做等温变化，，体积为V_B，

由玻意耳定律：p_B0V_B0=p_BV_B，

解得：

(2)温度从T₀=300K升高到T，B中的气体由V_B变化到V₀，压强为p_B，气体做等压变化，由盖吕萨克定律得：，解得：T=800K，

故温度从800K升高到T₁=9000K的过程中，气体做等容变化，

由查理定律得：

解得：

3.【广东省茂名市五校联考2019届高三第一次联考理科综合物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-5/20/3682466.shtml

14.如图所示，竖直放置粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积V₀=8cm³的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体.当环境温度T₁=300K时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h₁=15cm，右管水银柱上方空气柱长h₀=4cm。现在左管中加入水银，保持温度不变，使两边水银柱在同一高度。大气压强p₀=75cmHg，U形玻璃管的横截面积S=0.5cm²。

①求需要加入的水银柱的长度L；

②若通过加热使右管水银面恢复到原来的位置，求此时封闭气体的温度T₂。

【答案】（1）23cm（2）415K

【解析】

【详解】①初态：p₁＝p₀−15cmHg，V₁=V₀+h₀S
末态：p₂＝p₀＝75cmHg，体积为V₂
根据玻意耳定律有：p₁V₁＝p₂V₂

解得V₂＝8cm³
此时水银正好到球的底部，可知加入的水银柱长度为：L＝h₁+2h₀＝23cm
②初态：p₁＝p₀−15cmHg，T₁＝300K
末态：p₂＝p₀+8cmHg，温度为T₂
根据查理定律有：

解得：T₂＝415K

4.【四川省攀枝花市2019届高三第二次统一考试理科综合--物理】

http://ks5u.com/down/2019-4/8/3613646.shtml

33.[物理——选修3-3]

(2)(10分)

如图所示，有一粗细均匀的T形玻璃管，上端、右端开口，下端封闭。玻璃管内用如图所示的水银柱在竖直管内封闭有长度= 30cm的理想气体，竖直管内的水银柱长= 24 cm，水平管内的水银柱足够长，右端用活塞封闭。已知外界大气压强= 76 cmHg，保持环境温度恒为= 300 K，现用外力缓慢向左推活塞，使下端气柱长变为 = 25 cm,求：

(i)使气柱长度从30 cm变为25 cm的过程中，活塞移动的距离为多大；

(ii)若活塞左移后保持固定，对玻璃管缓慢加热，使下端气柱长又变回，求此时封闭气体的温度。

【答案】

（i）设管的横截面积为S，初始时封闭气体压强为P₁，移动活塞后，封闭气体压强为P₂，中间水银柱变为h₂，则：

     (1分)    

  （1分）

由玻意耳定律得：     （2分）

活塞移动距离为：    （1分）

解得： cm             （1分）

（ii）由题意可得，玻璃管加热过程气体压强保持不变，

由查理定律得：    （3分）

解得：K          （1分）

5.【河南省郑州市2019届高三第二次质量预测理综物理试题】

http://ks5u.com/down/2019-5/12/3667355.shtml

14.如图所示，一个内壁光滑的气缸竖直放置，其侧壁绝热，内有两个厚度不计的密闭活塞，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。活塞A导热且质量不计，活塞B绝热。质量为m=10kg。初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为l0=12cm，温度为T0=300K．现保持环境温度、外界大气压强不变，通过汽缸的导热底面给Ⅱ气体加热至T=600K，同时在活塞A上逐渐添加细砂，保持活塞B的位置始终不变，最终活塞A下降的高度为h(未知）时，两部分气体重新处于平衡。已知外界大气压强P₀=1×10⁵Pa。活塞横截面积S=1.0×10^-3m²，g=10m/s²。试求

(Ⅰ）最终气体平衡时，Ⅱ气体的压强

(Ⅱ）活塞A下降的高度h。

【答案】（i）4×10⁵Pa；（ii）8cm

【解析】

【详解】（i）初状态时，设气体I的压强为，因活塞A质量不计，则

p₁=p₀=1.0×10⁵ Pa

初状态时，设气体II的压强为，以活塞B为研究对象，由平衡条件知

得  p₂=2×10⁵ Pa 

对气体II由查理定律有 

解得    

（ii）末状态时，以活塞B为研究对象，由平衡条件知

由玻意耳定律有   

解得 h=8cm