高考选修3-3 热学计算题训练

1、(10分) 如图所示，一端开口、内壁光滑的玻璃管竖直放置，管中用一段长

H o=38cm 的水银柱封闭一段长L1=20cm的空气，此时水银柱上端到管口的距离

t=27℃，取0℃为L2=4cm,大气压强恒为P o=76cmHg，开始时封闭气体温度为

为273K。求：

(ⅰ) 缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出，此时封闭气体的温度；87 (ⅱ) 保持封闭气体温度不变，在竖直平面内缓慢转动玻璃管至水银开始从管口溢出，玻璃管转过的角度。60

2、（10分）如图所示，在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用

4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃，大气压强p0=76cmHg.

①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度；

②若保持管内温度始终为33℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相

平，求此时管中气体的压强。

3、(10分）如图所示，两端等高、粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端用水银柱封闭着长L1=40cm的气柱（可视为理想气体)，左管的水银面比右管的水银面高出Δh=12.5cm。现从右端管口缓慢注入水银，稳定后右管水银面与管口等高。若环境温度不变，取大气压强P0=75C mHg。求稳定后加入管中水银柱的长度。

67.5 cm

4、（9分）如图所示，粗细均匀、导热良好的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端用水

银柱封闭着L1=40cm的气柱（可视为理想气体），左管的水银面比右管的水银面高出△h1= 15cm。现将U形管右端与一低压舱（图中未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面△h2=5cm。若环境温度不变，取大气压强P0 =75cmHg。求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”作单位）。43 cmHg

5、(9分）如图所示，粗细均匀内壁光滑的细玻璃管长L=90cm，用长为h=15cm的水银

柱封闭一段气柱（可视为理想气体)，开始时玻璃管水平放置，气柱长l=30cm，取

大气压强P0=75cmHg。将玻璃管由水平位置缓慢转至竖直放置（管口向上)，

求：①玻璃管转至竖直放置后气柱的长度；25 cm

②保持玻璃管沿竖直方向放置，向玻璃管内缓慢注入水银,当水银柱上端与管口相平时

封闭气柱的长度。15 cm

6、（9分）如图所示，圆柱形绝热汽缸放置于水平桌面上，质量为m 的活塞将一定质量的理想气体密封在汽缸中，开始时活塞距汽缸底部高度为h 1=0．40 m ，现缓慢将气缸倒置，稳定后活塞到汽缸底部的距离为h 2= 0．60 m ，已知活塞面积S=50.0cm 2，取大气压强Po=l ．0×l05 Pa ，g=l0N/kg ，不计活塞与汽缸之间的摩擦。求： （i ）活塞的质量m; 10kg

（ii ）气体内能的变化量△U 。—80J

7、（9分）一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m 、横截面积为S ，可沿

气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T 1，活塞距离气缸底部的高度为H ，大气压强为P o 。现用一电热丝对气体缓慢加热，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q ，活塞上升的高度为

4

H

，求： Ⅰ.此时气体的温度； Ⅱ.气体内能的增加量。

8、(10分)一气象探测气球，在充有压强为1.00atm(即76. 0cmHg)、温度为27.0℃的氮气

时，体积为3.50m 3

。在气球逐渐上升至海拔6.50km 高空的过程中，气球内密闭气体的压强逐渐减小到36. 0cmHg ，气球内部因启动一持续加热装置而维持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔，气温为-48.0℃求:(结果保留三位有效数字) i.氦气在停止加热前的体积；

ii.氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

H

9、(10分) 如图22所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为S，此时气体的温度为T o，体积为V o；现通过电热丝缓慢加热气体，使活塞上升至气体体积增大到原来的2倍。已知大气压强为P0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦。

ⅰ．求加热过程中气体对外做了多少功；

ⅱ．现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m o 时，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。

10、(2013新课标二)(10分)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。

15cm

11（2012新课标二）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B、C浸泡在温度均为00C

的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。

（1）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；

（2）将右侧水槽的水从00C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。

12、（2014新课标二）如图，两气缸AB粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；A的直径为B的2倍，A上端封闭，B上端与大气连通；学科网两气缸除A 顶部导热外，其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a上方充有氧气；当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，

活塞a离气缸顶的距离是气缸高度的1

4

，活塞b在气缸的正中央。

（ⅰ）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b升至顶部时，求氮气的温度；

（ⅱ）继续缓慢加热，使活塞a上升，当活塞a上升的距离是气缸高度的

1

16

时，求氧气的

压强。