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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
[考点]
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)大活塞与大圆筒底部接触前气体发生等压变化,
气体的状态参量:V1=(l﹣)s2+s1=(40﹣)×40+×80=2400cm3
T1=495K,V2=s2l=40×40=1600cm3
由盖吕萨克定律得:,即:,解得:T2=330K;
(2)大活塞与大圆筒底部接触后到气缸内气体与气缸外气体温度相等过程中气体发生等容变化,
大活塞刚刚与大圆筒底部接触时,由平衡条件得:pS1+p2S2+(m1+m2)g=p2S1+pS2
代入数据解得:p2=1.1×105Pa,
T2=330K,T3=T=303K,
由查理定律得:
即:
解得:p3=1.01×105Pa;
答:(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为330K;
(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为1.01×105Pa。
[点评]
本题考查了"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"必考题",熟悉题型是解题的关键。
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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
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
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
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 相似度:1.34
206094. (2025•师大附中•六模) 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,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至303K时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为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)当温度上升到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:2025-05-15 难度:3 相似度:1.34
183010. (2018•长安区一中•高二下期末) 如图,在大气中有一水平放置的固定圆筒,它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成,各部分的横截面积分别为2S、和S.已知大气压强为P0,温度为T0.两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连,把温度为T0的空气密封在两活塞之间.此时两活塞的位置如图所示.(活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略)
(i)现对被密封的气体缓慢加热,当活塞B向左移动距离刚好为l时,求封闭气体的温度;
(ii)当气体温度缓慢上升到2T0时,求两活塞之间轻线的拉力.
共享时间:2018-07-20 难度:1 相似度:1.33
182870. (2018•西安中学•高二下期末) 德优题库竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管,A端封闭,C端开口,最初AB段处于水平状态,中间有一段水银将气体封闭在A端,各部分尺寸如图所示,外界压强p0=75cmHg。
(1)若从C端缓慢注入水银,使水银与C端管口平齐,需要注入水银的长度为多少?
(2)假如某时刻水平段气体温度为320K.加热被封气体,最终使AB段中的水银恰好全部退回BC段,求此时封闭气体的温度是多少?(假定气体受热均匀)
共享时间:2018-07-21 难度:1 相似度:1.33
182869. (2018•西安中学•高二下期末) 德优题库带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体,其变化图如图所示。气体开始处于状态A,由过程A→B到达状态B,后又经过程B→C到达状态C.设气体在状态A时的压强、体积和温度分别为pA、VA和TA.在状态B时的体积为VB,状态C时的温度为TC
(1)求气体在状态B时的温度TB
(2)A→B过程中,其内能减小了E,求气体吸收的热量。
(3)求气体在状态A的压强pA与状态C的压强pC之比。
共享时间:2018-07-21 难度:1 相似度:1.33
182868. (2018•西安中学•高二下期末) 一房间长L1=7m,宽L2=5m,高危=3.2m.假设房间内的空气处于标准状况,已知阿伏加德罗常数M=6.02×1023mol-1
(1)求房间内空气分子数
(2)如果空气的压强不变,温度升高到27℃,求原房间内的空气其体积将变为多少
(3)升温过程中,房间内空气分子的平均动能如何变化?
共享时间:2018-07-21 难度:1 相似度:1.33
160343. (2019•师大附中•一模) 有一高压气体钢瓶,容积为V0,用绝热材料制成,开始时封闭的气体压强为p0,温度为T0=300K,内部气体经加热后温度升至T1=360K,求:
(1)温度升至T1时气体的压强;
(2)若气体温度保持T1=360K不变,缓慢地放出一部分气体,使气体压强再回到p0,此时钢瓶内剩余气体的质量与原来气体总质量的比值为多少?
共享时间:2019-03-02 难度:1 相似度:1.33
182054. (2020•西安中学•高三上期中) 德优题库如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强p0=76cmHg。
(1)为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少?
(2)封闭气体的温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?
共享时间:2020-11-27 难度:1 相似度:1.33
206550. (2023•师大附中•十模) 竖直放置粗细均匀的U形细玻璃管两臂分别灌有水银,水平部分有一空气柱,各部分长度如图所示,单位为厘米。现将管的右端封闭,从左管口缓慢倒入水银,恰好使水平部分右端的水银全部进入右管中。已知大气压强p0=75cmHg,环境温度不变,左管足够长。求:
(i)此时右管封闭气体的压强;
(ii)左管中需要倒入水银柱的长度。

共享时间:2023-07-04 难度:1 相似度:1.33
160641. (2016•西工大附中•七模) .(9分)如图所示,L形一端开口的玻璃管在竖直平面内,管是由粗细不同的两部分组成的,竖直部分粗管的横截面积是水平部分细管横截面积的2倍,管的封闭端水平放置,水平段管长为100cm,竖直段管长为30cm,在水平管内有一段长为12cm的水银封闭着一段长为80cm的空气柱.已知气柱的温度为27℃,大气压强为75cmHg,现对气体缓慢加热,求:当温度上升到119℃时,封闭端空气柱的长度.

共享时间:2016-06-08 难度:1 相似度:1.33
160575. (2016•西安中学•四模) (10分)如图所示,粗细均匀的U形玻璃管竖直放置,左侧玻璃管的高度h1=30cm,管内封闭一定量气体,右侧玻璃管开口且足够长.室温为27℃时,左右两管内水银面距离地面的高度均为h2=10cm,若要使左右两管内水银面的高度差Δh=10cm,需要把左管内封闭气体加热到多少摄氏度?(已知大气压强p0=75cmHg)

共享时间:2016-04-28 难度:1 相似度:1.33
160540. (2016•西安中学•三模) 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;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,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时,求氧气的压强。
共享时间:2016-04-03 难度:1 相似度:1.33

dygzwlyn

2021-03-01

高中物理 | 高二上 | 解答题

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