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161298. (2023•师大附中•高二下期末) 如图所示,高为h的导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上,汽缸中间和缸口均有卡环,质量为m的活塞在缸内封闭了一定质量的气体,活塞的横截面积为S,活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气,开始时,活塞对中间卡环的压力大小为,活塞离缸底的高度为,大气压强为,环境的热力学温度为T0,重力加速度大小为g,不计卡环、活塞及汽缸的厚度。
(1)若保持汽缸静止,缓慢升高环境温度,直到活塞距离汽缸底部的高度为,求此时环境的热力学温度T。
(2)在第(1)问的过程中已知内能变化为,求在此过程中吸收的热量。

共享时间:2023-07-26 难度:3
[考点]
气体压强的计算,理想气体及理想气体的状态方程,热力学第一定律的表达和应用,
[答案]
(1)若保持汽缸静止,缓慢升高环境温度,直到活塞距离汽缸底部的高度为,此时环境的热力学温度为
(2)在第(1)问的过程中已知内能变化为,在此过程中吸收的热量为
[解析]
解:(1)根据题意可知,缓慢升高环境温度,汽缸内气体先做等容变化,后做等压变化。
初状态:p1S+=p0S+mg,解得:p1
末状态:p2S=mg+p0S,解得:p2
根据一定质量理想气体状态方程可得:
解得:T=
(2)在第(1)问的过程中,气体的温度升高,则气体内能增加,开始气体做等容变化,气体对外界不做功,之后做等压膨胀变化,气体对外做功,大小为:

由热力学第一定律有ΔU=Q﹣W
解得此过程中吸收的热量为:
答:(1)若保持汽缸静止,缓慢升高环境温度,直到活塞距离汽缸底部的高度为,此时环境的热力学温度为
(2)在第(1)问的过程中已知内能变化为,在此过程中吸收的热量为
[点评]
本题考查了"气体压强的计算,理想气体及理想气体的状态方程,热力学第一定律的表达和应用,",属于"典型题",熟悉题型是解题的关键。
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151735. (2015•西安八十三中•二模) 德优题库如图,一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连,气缸与竖直管的横截面面积之比为3:1,初始时,该装置的底部盛有水银;活塞与水银面之间有一定量的气体,气柱高度为l(以cm为单位);竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出
3
l
8
.现使活塞缓慢向上移动
11
l
32
,这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上,求初始时气缸内气体的压强(以cmHg为单位).
共享时间:2015-03-21 难度:2 相似度:1.67
159341. (2022•西安中学•高三上一月) 德优题库潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图所示。已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为p0,H>>h,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
(i)求进入圆筒内水的高度l;
(ii)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p0时的体积。
共享时间:2022-10-17 难度:2 相似度:1.67
162857. (2022•西安中学•高二下期中) 德优题库气缸长为L=1m(气缸厚度可忽略不计),固定在水平面上,气缸中有横街面积为S=100cm2的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体.已知当温度t=27℃,大气压强p0=1×105Pa时,气柱长度l0=0.4m,现用水平拉力向右缓慢拉动活塞,求:
①若拉动活塞过程中温度保持27℃,活塞到达缸口时缸内气体压强
②若气缸,活塞绝热,拉动活塞到达缸口时拉力大小为500N,求此时缸内气体温度.
共享时间:2022-05-24 难度:2 相似度:1.67
161876. (2022•长安区一中•高二下期末) 德优题库如图,两侧长度相同、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,左端开口、右端封闭,管内用水银封闭长l0=30.0cm的空气柱(可视为理想气体),此时左侧水银柱比右侧水银柱高h=8.00cm。若在U形玻璃管开口端缓慢用活塞向下压左侧空气柱,使右侧水银柱比左侧水银柱高h'=4.00cm。已知大气压强p0=76.0cmHg,求:
(i)此时右侧空气柱压强;
(ii)活塞向下移动的高度。
共享时间:2022-07-14 难度:2 相似度:1.67
161457. (2023•长安区一中•高二下期末) 德优题库某同学设计了一个用拉力传感器测量环境温度的实验装置,如图所示,导热汽缸开口向上并固定在桌面上,用质量M=1.2kg、横截面积S=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。现用不可伸长的轻绳竖直悬挂活塞,轻绳上端与固定的拉力传感器连接。当拉力传感器示数为F1=12N,测得环境温度T1=300K。设外界大气压强p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2。求:
(1)当拉力传感器示数为F2=8N,环境温度T2为多少?
(2)该装置可测量的最高环境温度Tmax为多少?
共享时间:2023-07-18 难度:2 相似度:1.67
161082. (2024•西安中学•高二下期末) 如图所示,一水平放置的薄壁导热汽缸,由截面积不同的两个圆筒连接而成,质量均为m=1.0kg的活塞A、B用一长度为3L=30cm、质量不计的刚性轻细杆连接成整体,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的面积分别为SA=100cm2和SB=50cm2,汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想气体,A的左边及B的右边都是大气,大气的温度恒定为280K、大气压强始终保持为p0=1.0×105Pa.当汽缸内气体的温度为T1=500K时,活塞处于图示位置平衡。求:
(1)此时汽缸内理想气体的压强多大?
(2)当汽缸内气体的温度从T1=500K缓慢降至T2=400K时,活塞A、B向哪边移动?移动的位移多大?
(3)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:2024-07-05 难度:2 相似度:1.67
159737. (2021•西安中学•高三上四月) 用水银血压计测量血压时,先向袖带内充气,然后缓慢放气,假设温度保持不变。某次测量充入袖带内气体的压强为1.5p0,体积为V,已知阿伏加德罗常数为NA。此温度下该气体在标准大气压p0下的摩尔体积为V0,则充气后袖带内气体的分子数为       ;缓慢放气过程中,袖带内气体的内能变化情况是:        
共享时间:2021-02-20 难度:2 相似度:1.67
159360. (2022•西安中学•高三上四月) 德优题库一上部开口的柱形绝热汽缸竖直放置,汽缸内底面面积为S:一质量为m的光滑绝热活塞在汽缸中封闭有一定量的理想气体。初始时活塞停在距汽缸底部高度为h处,活塞不漏气,气体温度为27℃,缓慢加热气体,当活塞上升到距汽缸底部1.2h时,停止加热,设大气压强为p0,重力加速度为g,求停止加热时汽缸内气体的压强和温度。
共享时间:2022-02-25 难度:2 相似度:1.67
163104. (2022•长安区一中•高二下期中) 如图所示,上端带有卡口的横截面积为S、高为L的导热性能良好的气缸中用一光滑的活塞B封闭着一定质量的理想气体A,气缸底部与U形水银气压计(U形管内气体体积忽略不计)相连,已知气体内能U与热力学温度T的关系为U=αT,其中α为已知常数,活塞B的质量为m,重力加速度为g,大气压强为p0,水银的密度为ρ,环境热力学温度为T0时,活塞离缸底的距离为L。求:
(1)环境温度为T0时,U形气压计两侧水银面的高度差Δh;
(2)环境温度由T0缓慢升高至T0过程中,气体吸收的热量。
共享时间:2022-05-14 难度:2 相似度:1.67
151838. (2022•临潼区•二模) 如图所示,U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍,管内水银在左管内封闭了一段长为76cm、温度为300K的空气柱,左、右两管水银面的高度差为6cm,大气压强为76cmHg
i)给左管的气体加热,则当U形管两边水银面等高时,左管内气体的温度为多少?
ii)在(i)问的条件下,保持温度不变,往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长,问此时两管水银面的高度差。

共享时间:2022-03-24 难度:2 相似度:1.67
151904. (2022•周至县•三模) 如图甲所示为气压式升降椅,其简化原理图如图乙所示,可上下自由移动的圆柱形气缸(导热性能良好)与椅面固定连接,两者的质量之和M10kg,横截面积S100cm2的柱状气动杆与底座固定连接。圆柱形气缸与柱状气动杆间封闭有一定质量的氮气,稳定后测得封闭气柱长度L075cm。当质量m40kg的人静坐在椅面上(手脚未接触其它物体),稳定后封闭气柱长度为L1。已知大气压强p01.0×105Pa初始环境温度t17,重力加速度g10m/s2,所有摩擦均可忽略不计,气缸内气体可视为理想气体。求:
1L1的大小;
2)若要质量m40kg的人静坐在椅面上,稳定后封闭气柱长度为L258cm,外界环境温度需要达到多少摄氏度。(计算结果保留三位有效数字,其中Tt+273

共享时间:2022-04-01 难度:2 相似度:1.67
151903. (2022•周至县•三模) 一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程abbcca回到原状态,其pV图象如图所示,由图象可知:abc三个状态中,状态  a  的分子平均动能最小;bc两个状态比较,b状态中容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数较  多  (“多”或“少”);若经历ca过程气体的内能减少了20J,则该过程气体放出的热量为  120  J

共享时间:2022-04-01 难度:2 相似度:1.67
151837. (2022•临潼区•二模) 如图,一定量的理想气体从状态ap0V0T0)经热力学过程abbcca后又回到状态a。对于abbcca三个过程,下列说法正确的是 (  )

A.ab过程中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数可能不变  

B.ab过程中,气体内能的增量等于从外界吸收的热量  

C.bc过程中,气体对外界做的功大于气体从外界吸收的热量      

D.ca过程中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数增多  

E.ca过程中,外界对气体做功p0V0

共享时间:2022-03-24 难度:3 相似度:1.34
162859. (2022•西安中学•高二下期中) 德优题库如图,“T”形活塞将绝热气缸内的气体分隔成A、B两部分,活塞左右两侧截面积分别为S1、S2,活塞至气缸两端底部的距离均为L,气缸上有a、b、c三个小孔与大气连通,现将a、b两孔用细管(容积不计)连接.已知大气压强为P0,环境温度为T0,活塞与缸壁间无摩擦.
(1)若用钉子将活塞固定,然后将缸内气体缓慢加热到T1,求此时缸内气体的压强.
(2)若气体温度仍为T0,拔掉钉子,然后改变缸内气体温度,发现活塞向右缓慢移动了ΔL的距离(活塞移动过程中不会经过小孔),则气体温度是升高还是降低?变化了多少?
共享时间:2022-05-24 难度:1 相似度:1.33
158791. (2023•西安中学•高三上二月) 德优题库一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg.环境温度不变。
共享时间:2023-12-29 难度:1 相似度:1.33

dygzwlyn

2023-07-26

高中物理 | 高二下 | 计算题

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