江蘇高中物理3-3綜合大題答案版共NUM參考答案1、〔1〕

〔2〕

〔3〕2、①1.1×105Pa；②2×10-2m③100N3、〔1〕氣體在狀態(tài)B、C時(shí)的溫度分別為：﹣173℃和27℃

〔2〕該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量為：0．

〔3〕該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中吸熱，傳遞的熱量是200J4、〔1〕；〔2〕5、6、873J

57oC7、①40cmHg②55.5℃8、〔i〕〔ii〕9、〔ⅰ〕320K〔ⅱ〕10、〔1〕81.6N〔2〕9.6cm〔3〕-16.3oC11、⑴兩活塞的高度差為

⑵

在此過程中氣體吸收熱量12、①T2＝720K

②T0＝1012.5K13、〔i〕330K〔ii〕

【解析】1、試題分析：〔1〕氣體等壓變化

〔2〕對(duì)活塞平衡

得：

〔3〕

考點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律。2、試題分析：①從狀態(tài)1→狀態(tài)2，氣體發(fā)生等容變化

所以

②從狀態(tài)1→狀態(tài)3，氣體發(fā)生等壓變化

氣缸移動(dòng)的距離為

③從狀態(tài)3→狀態(tài)4，氣體發(fā)生等溫變化

即

又因?yàn)?/p>

解得

或：從狀態(tài)1→狀態(tài)4，氣體發(fā)生等容變化

即

又因?yàn)?/p>

解得

考點(diǎn)：氣體的狀態(tài)變化方程。3、試題分析：〔1〕狀態(tài)A：tA=300K，PA=3×105Pa，VA=1×10-3m3

狀態(tài)B：tB=？PB=1×105Pa，VB=1×10-3m3

狀態(tài)C：tC=？PC=1×105Pa，VC=3×10-3m3

A到B過程等容變化，由等容變化規(guī)律得：，代入數(shù)據(jù)得：tB=100K=-173℃

B到C為等壓變化，由等壓變化規(guī)律得：，代入數(shù)據(jù)得：tC=300K=27℃

〔2〕因?yàn)闋顟B(tài)A和狀態(tài)C溫度相等，且氣體的內(nèi)能是所有分子的動(dòng)能之和，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，

所以在這個(gè)過程中：△U=0

〔3〕由熱力學(xué)第一定律得：△U=Q+W，因?yàn)椤鱑=0

故：Q=-W

在整個(gè)過程中，氣體在B到C過程對(duì)外做功所以：W=-p△V=-1×105×〔3×10-3-1×10-3〕=-200J

即：Q=200J，是正值，故在這個(gè)過程中吸熱．

考點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律；理想氣體的狀態(tài)變化方程4、試題分析：〔1〕大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化，

氣體的狀態(tài)參量：，

，，

由蓋呂薩克定律得：，即：，解得：；

〔2〕大活塞與大圓筒底部接觸后到氣缸內(nèi)氣體與氣缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化，大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時(shí)，由平衡條件得：，

代入數(shù)據(jù)解得：，，，

由查理定律得：，

即：，

解得：；

考點(diǎn)：理想氣體的狀態(tài)方程

【名師點(diǎn)睛】此題考查了求氣體的溫度與壓強(qiáng)，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、應(yīng)用蓋呂薩克定律與查理定律即可正確解題。5、試題分析：對(duì)氣體乙，由題意知做等容變化

，，，

由查理定律

得

因活塞B光滑,甲乙氣體壓強(qiáng)相等，對(duì)氣體甲，做等溫變化，有：

，

由玻意耳定律

得：

活塞向右移動(dòng)：

得

考點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程

【名師點(diǎn)睛】此題的關(guān)鍵是找到壓力和壓強(qiáng)關(guān)系，每一問都要分析清楚氣體的初末狀態(tài)的參量，注意單位。6、試題分析：設(shè)缸內(nèi)氣體初狀態(tài)的壓強(qiáng)為p1.

以活塞為研究對(duì)象，由力的平衡條件有p0S=G+p1S

解得：p1=9.0×104Pa

在加熱20s的過程中，氣體對(duì)外界做的功為：W=p1Sh="27"J

電阻絲產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=()2Rt=900J

根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得，氣體內(nèi)能的變化量為：

△U="Q-W=873"J

氣體等壓膨脹，根據(jù)蓋—呂薩克定律其中T1="300"K

代入數(shù)據(jù)解得：T2="330"K，即20s末缸內(nèi)氣體的溫度是57oC

考點(diǎn)：此題考查物體的平衡、功、焦耳定律、熱力學(xué)第一定律、氣體的等壓變化規(guī)律，綜合性較強(qiáng)，屬于中檔題。7、試題分析：①.當(dāng)初管內(nèi)氣體壓強(qiáng)P1=〔76-36〕cmHg=40cmHg，

〔1分〕

由P1L1=P2L2知管內(nèi)氣體長度L2=20cm時(shí)，壓強(qiáng)；

〔2分〕

②.當(dāng)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)P2=52cmHg時(shí)左右兩管內(nèi)水銀面高差h1=(76-52)cm=24cm。

〔1分〕

當(dāng)左管內(nèi)氣柱長恢復(fù)26cm時(shí)，左管水銀面將下降6cm，由于右管截面積是左管的兩倍，所以右管中水銀面將上升3cm，于是兩管水銀面高度差將變?yōu)閔2=(24-6-3)cm=15cm，

〔2分〕

此時(shí)左管內(nèi)氣體壓強(qiáng)變?yōu)镻3=(76-15)cmHg=61cmHg。

〔1分〕

于是由得，此時(shí)氣體溫度，即55.5℃。

〔2分〕

考點(diǎn)：考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用8、試題分析：〔i〕與恒溫?zé)嵩唇佑|后，在K未翻開時(shí)，右活塞不動(dòng)，兩活塞下方的氣體經(jīng)歷等壓過程，

由蓋呂?薩克定律得：①

解得

②

〔ii〕由初始狀態(tài)的力學(xué)平衡條件可知，左活塞的質(zhì)量比右活塞的大．翻開K后，右活塞必須升至氣缸頂才能滿足力學(xué)平衡條件．

氣缸頂部與外界接觸，底部與恒溫?zé)嵩唇佑|，兩局部氣體各自經(jīng)歷等溫過程，設(shè)在活塞上方氣體壓強(qiáng)為p，由玻意耳定律得③

對(duì)下方氣體由玻意耳定律得：④

聯(lián)立③④式得

6VX2?V0VX?V02＝0

解得；〔不合題意，舍去〕

考點(diǎn)：蓋呂?薩克定律；玻意耳定律。9、試題分析：〔ⅰ〕活塞b升至頂部的過程中，活塞a不動(dòng)，活塞ab下方的氮?dú)饨?jīng)歷等壓過程，設(shè)氣缸A的容積為V0，氮?dú)獬跏紶顟B(tài)的體積為V1，溫度為T1，末態(tài)體積V2，溫度為T2，按題意，氣缸B的容積為V0/4，由題給數(shù)據(jù)及蓋呂薩克定律有：

①

②

③

由①②③式及所給的數(shù)據(jù)可得：T2="320K"

④

〔ⅱ〕活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱，活塞a開始向上移動(dòng)，直至活塞上升的距離是氣缸高度的1/16時(shí)，活塞a上方的氮?dú)饨?jīng)歷等溫過程，設(shè)氮?dú)獬跏紶顟B(tài)的體積為，壓強(qiáng)為；末態(tài)體積為，壓強(qiáng)為，由所給數(shù)據(jù)及玻意耳定律可得

，，

⑤

⑥

由⑤⑥式可得：

⑦

考點(diǎn)：蓋呂薩克定律；玻意耳定律。10、〔1〕由平衡關(guān)系得

(2分)

G=PhS=ρghS=13.6×103×10×0.06×0.01N=81.6N

〔1分〕

〔2〕氣缸內(nèi)氣體等容變化

〔2分〕

P1=Po+Ph=1.0×105+13.6×103×10×0.06Pa=1.08×105Pa〔1分〕

代入上式得P2=

(1分)

右支管用橡皮塞封住氣體A，PA1=1.0×105Pa，PA2=P2－ρg〔h+2△h〕(1分)

PA1LA1=PA2LA2

1.0×105×0.2=［1.23×105－13.6×103×10×〔0.06+2△h〕］〔0.2－△h〕〔2分〕

求得

△h=1.8cm

h2=h1+2△h=6+2×1.8cm=9.6cm

(1分)

〔3〕氣缸內(nèi)氣體等壓變化，活塞至接口處時(shí)U形管內(nèi)水銀開始流動(dòng)，〔1分〕

此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的溫度為

t3="-16.3"oC

(2分)11、⑴設(shè)左、右活塞的面積分別為A/和A，由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等，即：

由此得：

在兩個(gè)活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后，右活塞降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中。

在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為；在末態(tài)，氣體壓強(qiáng)為，體積為〔x為左活塞的高度〕。由玻意耳－馬略特定律得：

解得：

即兩活塞的高度差為

⑵當(dāng)溫度由T0上升至T時(shí)，氣體的壓強(qiáng)始終為，設(shè)x/是溫度到達(dá)T時(shí)左活塞的高度，由蓋·呂薩克定律得：

活塞對(duì)氣體做的功為：

在此過程中氣體吸收熱量12、①由題意知，V1＝L1S,V2＝L2S,T1＝400K

p1＝p0－＝0.8×105Pa

p2＝p0＋

＝1.2×105

Pa

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得

解得T2＝720K

②當(dāng)氣體壓強(qiáng)增大到一定值時(shí)，氣缸對(duì)地壓力為零，此后再升高氣體溫度，氣體壓強(qiáng)不變，氣體做等壓變化．設(shè)氣缸剛好對(duì)地沒有壓力時(shí)彈簧壓縮長度為Δx，那么

kΔx＝(m＋M)g

解得Δx＝7cm

由題意知，V3＝(Δx＋L1)S

p3＝p0＋

＝1.5×105Pa

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得

解得T0＝1012.5K

點(diǎn)睛：此題考查了利用理想氣體狀態(tài)方程如何求氣體的壓強(qiáng)、體積等；關(guān)鍵是能夠找到所研究的氣體的狀態(tài)參量，尤其是氣體的壓強(qiáng)要聯(lián)系平衡知識(shí)求解。13、〔i〕活塞剛要離開E時(shí)，A缸內(nèi)氣體體積V0保持不變，根據(jù)平衡方程得

對(duì)A缸內(nèi)氣體，應(yīng)用氣體狀態(tài)方程得：

297K

聯(lián)立解得：330K

〔ii〕隨A缸內(nèi)氣體溫度繼續(xù)增加，A缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，活塞向右滑動(dòng)，B缸內(nèi)氣體體積減小，壓強(qiáng)增大。

設(shè)A缸內(nèi)氣