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160381. (2019•西工大附中•十二模) 德优题库扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象,如图所示,截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300K,压强为大气压强p0.当封闭气体温度上升303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部压强立即减为p0,温度仍为303K.再经过一段时间,内部气体温度恢复到300K.整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求:
(1)当温度上升303K且尚未放气时,封闭气体的压强;
(2)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力。
共享时间:2019-07-25 难度:3
[考点]
气体压强的计算,气体的等容变化与查理定律的应用,理想气体及理想气体的状态方程,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)以开始封闭的气体为研究对象,
由题意可知,初状态温度T0=300 K,压强为p0
末状态温度T1=303 K,压强设为p1
由查理定律得:   ①
代入数据得:p1p0
(2)设杯盖的质量为m,刚好被顶起时,
由平衡条件得:p1S=p0S+mg③
放出少许气体后,以杯盖内的剩余气体为研究对象,
由题意可知,初状态温度T2=303 K,压强p2=p0
末状态温度T3=300 K,压强设为p3
由查理定律得      ④
设提起杯盖所需的最小力为F,
由平衡条件得F+p3S=p0S+mg⑤
联立②③④⑤式,代入数据得:F=p0S
答:(1)当温度上升303K且尚未放气时,封闭气体的压强为p0
(2)当温度恢复到300K时,竖直向上提起杯盖所需的最小力为p0S。
[点评]
本题考查了"气体压强的计算,气体的等容变化与查理定律的应用,理想气体及理想气体的状态方程,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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160007. (2021•西安中学•四模) (10分)如图所示,上端带卡环的绝热圆柱形气缸竖直放置在水平地面上,气缸内部的高度为h,气缸内部被厚度不计、质量均为m的活塞A和B分成高度相等的三部分,下边两部分封闭有理想气体M和N,活塞A导热性能良好,活塞B绝热,两活塞均与气缸接触良好,不计一切摩擦,N部分气体内有加热装置,初始状态温度为T0,气缸的横截面积为S,外界大气压强大小为且保持不变。现对N部分气体缓慢加热:
(i)当活塞A恰好到达气缸上端卡环时,N部分气体从加热装置中吸收的热量为Q,求该过程中N部分气体内能的变化量;
(ⅱ)活塞A恰好接触气缸上端卡环后,继续给N部分气体加热,当M部分气体的高度达到时,求此时N部分气体的温度。

共享时间:2021-04-21 难度:3 相似度:2
162733. (2023•铁一中学•高二下期中) 德优题库已知大气压强p0为76cmHg。装置如图所示,圆柱形气缸内的活塞把气缸分隔成A,B两部分,A为真空,用细管将B与U形管相连,细管与U形管内气体体积可忽略不计,气体可视为理想气体。开始时,U形管中左边水银面比右边高6cm,气缸中气体温度T0为27℃。
(1)将活塞移到气缸左端,保持气体温度不变,稳定后U形管中左边水银面比右边高62cm。求开始时气缸中A、B两部分体积之比;
(2)再将活塞从左端缓缓向右推动,并在推动过程中随时调节气缸B内气体的温度,使气体压强随活塞移动的距离均匀增大,且最后当活塞回到原处时气体的压强和温度都恢复到最初的状态,求此过程中气体的最高温度Tn
共享时间:2023-05-18 难度:2 相似度:1.67
160199. (2020•西安中学•三模) 如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,初始温度为热力学温度T,初始压强为大气压强p0,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的横截面积为S,活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m,两物块与平台间的动摩擦因数均为,两物块间距为d,开始时活塞距缸底距离也为d(μ、d未知)。现对汽缸内的气体缓慢加热。求:
①物块A开始移动时,汽缸内的温度;
②物块B开始移动时,汽缸内的温度。

共享时间:2020-04-14 难度:2 相似度:1.67
158890. (2023•长安区一中•高三上三月) 德优题库如图所示,粗细均匀、一端开口、一端封闭的“U”形玻璃管内用水银封闭着两段空气柱M和N,当“U”形管开口向上竖直放置时,其下部左、右两侧的水银面齐平。当时的大气压强p0=75cmHg,两空气柱的温度均为T=300K,长度均为L1=10cm,开口端上部水银柱长h=5cm。
①要使“U”形管下部右侧水银面比左侧水银面高出4cm,可使M、N两空气柱温度升高相同的温度,求应将温度升高到多少K?
②在保持①中末态温度不变的条件下,使M空气柱的长度仍为10cm,应从“U”形管右侧开口端再缓慢注入多长的水银柱?
共享时间:2023-01-18 难度:2 相似度:1.67
161960. (2021•西安中学•高二上期末) 德优题库如图所示,有一根一定长的上端开口的玻璃细管,玻璃管中用h=10cm的水银柱封闭了一段气体,当温度为27℃时,气体的长度为l=20cm。设大气压强p0=76cmHg。完成以下3种情况问题:
(1)若给试管中缓慢加入一定量水银,使封闭空气柱的长度变为15cm,求加入水银柱的长度;
(2)若给气体加热,使水银柱上升5cm,求此时玻璃管中气体温度;
(3)若让试管缓慢倒置(此过程无漏气,无漏水银),水银恰好与管口齐平,求试管的总长度。
共享时间:2021-03-01 难度:2 相似度:1.67
160659. (2016•西工大附中•八模) .(9分)某医院使用的一只氧气瓶,容积为32升,在温度为27℃时,瓶内压强为150个大气压,按规定当使用17℃,压强降为10个大气压时,便应重新充气,这个医院在27℃时,平均每天要用压强为1个大气压的氧气439升,求:
(1)这一瓶氧气在17℃、10个大气压时体积为多少?
(2)这一瓶氧气能用多少天?
(3)若上述氧气瓶的开关坏了,是高压氧气迅速向外喷出,当瓶内外压强相等时,才关好开关,过一段较长时间再次打开开关,这时瓶内氧气是否还会喷出?
共享时间:2016-06-12 难度:2 相似度:1.67
160071. (2021•西安中学•六模) 如图所示,粗细不同的玻璃管开口向下,粗管长为L=13cm,细管足够长,粗管的截面积为细管的两倍。管内的气体被一段水银柱封闭,当封闭气体的温度为T1=300K时,粗、细管内的水银柱长度均为h=5cm。已知大气压强p0=75cmHg,现对封闭气体缓慢加热,求:
(1)水银恰好全部进入细管时气体的温度T2
(2)从开始加热到T3=500K时,水银柱的下表面移动距离多少厘米(保留三位有效数字)。

共享时间:2021-05-21 难度:2 相似度:1.67
160295. (2020•西安中学•一模) 如图所示,在一根一端封闭且粗细均匀的长玻璃管中,用一段16cm的水银柱将管内一部分空气密封。当管开口向上竖直放置时(图甲),管内空气柱的长度L1为0.4m,温度为127℃;当管内空气柱的温度下降到27℃时,若将玻璃管开口向下竖直放置(图乙),水银没有溢出,待水银柱稳定后,空气柱的长度L2是多少?(大气压p0=75cmHg,并保持不变;不计玻璃管的热膨胀)

共享时间:2020-03-12 难度:2 相似度:1.67
160135. (2021•长安区•一模) 如图所示,一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管左端开口,右端通过橡胶管与放在水中导热的球形玻璃容器连通,球形容器连同橡胶管的容积(不变)为V0=80cm3,U形玻璃管中被水银柱封闭有一定质量的理想气体。当环境温度为0℃(热力学温度为273K)时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=18cm,右侧水银柱上方玻璃管长h0=30cm。已知大气压强p0=76cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2。(结果均保留一位小数)
(1)若对水缓慢加热,应加热到多少摄氏度,两边水银柱高度会在同一水平面上?
(2)保持加热后的温度不变,往左管中缓慢注入水银,问注入水银的高度多少时右管水银面回到原来的位置?

共享时间:2021-03-09 难度:2 相似度:1.67
161962. (2021•西安中学•高二上期末) 如图,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为s1=80.0cm2,小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为s2=40.0cm2,两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm,汽缸外大气的压强为p=1.00×105Pa,温度为T=303K,初始时大活塞与大圆筒底部相距,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K,现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g取10m/s2,求:
(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度
(2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强。
共享时间:2021-03-01 难度:2 相似度:1.34
161355. (2023•西安中学•高三上期末) 德优题库在综合实践课中,某同学利用铝制易拉罐制作一个简易“温度计”。如图所示,在一个空的铝制易拉罐中插入一根透明细玻璃管,接口用蜡密封,在玻璃管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。已知大气压强是1.0×105Pa,易拉罐的容积是300cm3,均匀玻璃管内部的横截面积为0.2cm2,玻璃管露出的长度为30cm。当温度为33℃时,油柱恰好到达玻璃管管口。缓慢降低环境温度,油柱刚好在玻璃管和易拉罐的接口处,求:
(1)此时环境温度t;
(2)该过程罐内气体吸热还是放热?请说明理由;
(3)玻璃管上标刻温度值时,刻度是否均匀?请说明理由。
共享时间:2023-02-27 难度:3 相似度:1.34
160311. (2020•西安中学•二模) 如图,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦.两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍.设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积VA和温度TA

共享时间:2020-03-25 难度:3 相似度:1.34
158728. (2023•西安中学•高三上二月) 德优题库如图,一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为s1=80.0cm2,小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为s2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持为l=40.0cm,气缸外大气压强为p=1.00×105Pa,温度为T=303K.初始时大活塞与大圆筒底部相距
l
2
,两活塞间封闭气体的温度为T1=495K,现气缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移,忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦,重力加速度g取10m/s2.求:
(i)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度;
(ii)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.
共享时间:2023-12-27 难度:2 相似度:1.34
160279. (2020•西安中学•八模) 如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞面积之比SA:SB=1:3,两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸都不漏气。初始时活塞处于平衡状态,A、B中气体的体积均为V0,A、B中气体温度均为T0=300K,A中气体压强pA=1.6p0,p0是气缸外的大气压强。
(1)求初始时B中气体的压强pB
(2)现对A中气体加热,使其中气体的压强升到pA′=2.5p0,同时保持B中气体的温度不变,求活塞重新达到平衡状态时A中气体的温度TA′。

共享时间:2020-06-17 难度:1 相似度:1.33
160103. (2021•西安中学•一模) 秋冬季节天气转凉,车辆容易出现减压现象。某日早晨,气温降到t1=0℃,李师傅测到汽车轮胎内压只有p1=1.8×105Pa,如果轮胎内部空间的体积为V1=3×10﹣2m3,现用打气筒充气,每次充入0℃、p0=1.0×105Pa的空气V0=0.3L,且假设整个过程中轮胎内空间体积不变,已知T=t+273K,则
①如果充气过程中轮胎内气体温度不变,要使轮胎内气压达到p2=2.1×105Pa,需要打气多少次?
②中午温度达到t2=27℃,轮胎内气压会是多少?(结果保留两位有效数字)
共享时间:2021-03-11 难度:1 相似度:1.33

dygzwlyn

2019-07-25

高中物理 | | 解答题

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