高考物理选考热学计算题（十三）含答案与解析

答：（1）如上表所示；

（2）①驱动电机的电功率为2×104W； ②对动力电池充电的时间最长为1800s； ③汽车受到的牵引力约是1700N．

【点评】本题考查消耗电功率的计算，通电时间的计算，以及汽油做功的计算和汽车牵引力的计算，理解题意，熟练运用公式是关键．

12．有开口向上竖直安放的玻璃管，管中在长h的水银柱下方封闭着一段长L的空气柱，当玻璃管以加速度a向上做匀加速运动时，空气柱的长度将变为多少？已知大气压P0，水银的密度为ρ，重力加速度为g．

【分析】对水银柱分析，根据共点力的平衡条件及牛顿第二定律分析前后的压强；再对气体由理想气体状态方程可解得空气柱的长度 【解答】解：对水银柱受力分析，由mg=ρghs； 初态时有：气体体积为

末态时，由牛顿第二定律可知：解得：设

，由玻意耳定律可知：

代入可得：

答：空气柱的长度变为

【点评】本题考查压强的计算及理想气体状态方程的应用，要注意针对不同的物体进行分析，选用不同的物理规律求解．

13．如图所示，一气缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10Kg，活塞质量m=4kg，

第29页（共68页）

活塞横截面积S=2×10﹣3m2．活塞上面的气缸里封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强P0=1.0×105Pa．活塞下面与劲度系数k=2×103N/m、原长l0=40cm的轻弹簧相连．当气缸内气体温度为t1=127℃时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度L1=20cm，g取10m/s2，活塞不漏气且与缸壁无摩擦． （1）当缸内气柱长度L2=24cm时，缸内气体温度为多少？ （2）请用分子动理论知识解释温度的变化原因．

【分析】（1）列出初末状态参量，根据理想气体状态方程求末态温度

（2）当缸内气柱长度变长时，气体体积变大，分子密集程度变小，在这种情况下温度升高，分子的平均动能变大，气体的压强就变大 【

解

答

】

解

：

①

初

状

态：

末

状

态：

根据理想气体状态方程，得：

②当缸内气柱长度变长时，气体体积变大，分子密集程度变小，在这种情况下温度升高，分子的平均动能变大，气体的压强就变大． 答：（1）当缸内气柱长度L2=24cm时，缸内气体温度为720K

（2）用分子动理论知识解释温度的变化原因：当缸内气柱长度变长时，气体体积变大，分子密集程度变小，在这种情况下温度升高，分子的平均动能变大，气体的压强就变大

第30页（共68页）