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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
160487. (2018•铁一中学•二模) 德优题库如图所示,静止的气缸内封闭了一定质量的气体,水平轻杆一端固定在墙壁上,另一端与气缸内的活塞相连,已知大气压强为1.0×105Pa,气缸的质量为50kg,活塞质量不计,其横截面积为0.01m2,气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.2倍,活塞与气缸之间的摩擦可忽略,开始时被封闭气体压强为1.0×105Pa、温度为27℃,取g=10m/s2,T=273+t。
①缓慢升高气体温度,求气缸开始向左运动时气体的压强和温度;
②若要保证气缸静止不动,求封闭气体温度的取值范围。
共享时间:2018-03-17 难度:1 相似度:1.33
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
160263. (2020•西安中学•六模) 如图所示,导热性能良好的封闭气缸固定在倾角为30°的斜面上,气缸中有一活塞,将气缸中的气体分为a、b两部分,活塞的质量为m=2kg,横截面积S=10cm2,活塞上表面到气缸顶部的距离L1=40cm,活塞下表面到气缸底部的距离L2=10cm,a部分气体的压强为pa=2.0×105Pa,不计活塞和气缸壁的摩擦,重力加速度g=10m/s2,求:
(i)求b部分气体的压强;
(ii)用打气筒向活塞下部的封闭空间打气,每次打气可充入压强为p0=1.0×105Pa、体积为V0=15cm3的气体,稳定后要使活塞移动至气缸的中部,求打气的次数。

共享时间:2020-05-25 难度:1 相似度:1.33
160435. (2018•西安中学•五模) 如图所示,内壁光滑的气缸分为高度相等的AB、BC两部分,AB、BC两部分中各有厚度和质量均可忽略的绝热活塞a、b,横截面积Sa=2Sb,活塞a上端封闭氧气,a、b间封闭氮气,活塞b下端与大气连通,气缸顶部导热,其余部分均绝热。活塞a离气缸顶的距离是AB高度的,活塞b在BC的正中间。初始状态平衡,大气压强为p0,外界和气缸内气体温度均为7℃。
①通过电阻丝缓慢加热氮气,求活塞b降至底部时氮气的温度。
②通过电阻丝缓慢加热氮气至420K,求平衡后氧气的压强。

共享时间:2018-05-14 难度:1 相似度:1.33
160183. (2020•西安中学•四模) 如图所示,除气缸右侧壁外其余部分均绝热,轻活塞K与气缸壁接触光滑,K把密闭气缸分隔成体积相等的两部分,分别装有质量、温度均相同的同种气体a和b,原来a、b两部分气体的压强为p0、温度为27℃、体积均为V.现使气体a温度保持27℃不变,气体b温度降到﹣48℃,两部分气体始终可视为理想气体,待活塞重新稳定后,求:最终a的压强p、体积Va

共享时间:2020-04-15 难度:1 相似度:1.33
160167. (2020•西安中学•一模) 德优题库如图所示,上端封闭、下端开口的玻璃管竖直放置,管长55cm,其中有一段长为6cm的水银柱,将长为20cm的空气柱A封闭在管的上部,空气柱B和大气连通.现用一小活塞将管口封住,并将活塞缓慢往上压,当水银柱上升4cm时停止上压.已知外界大气压恒为76cmHg,上压过程气体温度保持不变,A、B均为理想气体,求:
①气体A、B末状态的压强;
②试分析此过程中B气体是吸热还是放热?
共享时间:2020-03-15 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
160557. (2016•西安中学•一模) 德优题库如图所示,面积S=100cm2的轻活塞A将一定质量的气体封闭在导热性能良好的汽缸B内,汽缸开口向上竖直放置,高度足够大。在活塞上放一重物,质量为m=20kg,静止时活塞到缸底的距离为L1=20cm,摩擦不计,大气压强为P0=1.0×105Pa,温度为27℃,g取10m/s2
(1)若保持温度不变,将重物去掉,求活塞A移动的距离;
(2)若加热汽缸B,使封闭气体温度升高到177℃,求活塞A移动的距离。
共享时间:2016-03-02 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
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
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

dygzwlyn

2021-03-01

高中物理 | 高二上 | 解答题

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