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206124. (2025•西安中学•三模) 德优题库一同学在水上乐园戏水时,用反扣的塑料盆提水。简化模型如下,质量未知的塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器。刚开始时盆倒扣在水中,松手后盆底恰好与水面齐平,如图甲所示,盆内有高度为h的空气。现用拉力F缓慢向上提起盆,盆口一直没有脱离水面。忽略盆的厚度及形变,大气压强为p0,重力加速度为g,水的密度为ρ,盆内空气可视为理想气体,不考虑温度的变化。
(1)求盆的质量以及刚开始时盆内空气的压强;
(2)当在水面上方盆内有高度为H的水时,如图乙所示,求此时盆底离水面的高度;
(3)向上提升盆的过程中,盆内空气是吸热还是放热,请说明理由。
共享时间:2025-04-13 难度:3
[考点]
气体的等温变化与玻意耳定律的应用,气体的等容变化与查理定律的应用,热力学第一定律的表达和应用,
[答案]
(1)盆的质量为ρSh,刚开始时盆内空气的压强为p0+ρgh;
(2)此时盆底离水面的高度为解得:
(3)向上提升盆的过程中,盆内空气是吸热的,原因见解析。
[解析]
解:(1)以盆为研究对象,由平衡条件可得:mg=ρgSh,解得:
盆内气体的压强为:p=p0+ρgh;
(2)当盆内的水的高度为H时,盆内可求的压强为p2,则有:p2+ρgH=p0,缓慢拉升时,气体发生等温变化,由玻意耳定律可得:p1hS=p2(d﹣H)S,解得:
(3)由题意可知,气体发生等温变化,则内能没有发生变化,所以有:ΔU=0,由于在提升盆的过程中,盆内空气的压强减小,体积知道,则气体对外做功,所以W<0,由热力学第一定律可得:ΔU=W+Q,解得:Q>0,由此可知,需要吸收热量。
答:(1)盆的质量为ρSh,刚开始时盆内空气的压强为p0+ρgh;
(2)此时盆底离水面的高度为解得:
(3)向上提升盆的过程中,盆内空气是吸热的,原因见解析。
[点评]
本题考查了"气体的等温变化与玻意耳定律的应用,气体的等容变化与查理定律的应用,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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206488. (2024•交大附中•四模) 一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内,气缸壁导热良好,活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0,现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h,若此后外界温度变为T,已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。求
(1)活塞的面积;
(2)重新达到平衡后气体的体积。
共享时间:2024-04-19 难度:2 相似度:1.67
206169. (2025•交大附中•四模) 图1为某物理兴趣小组组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池,R1、R2是定值电阻,R3是可调电阻,表头G的满偏电流为1mA,内阻为180Ω。虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有3个挡位,分别为:直流电流10mA挡,直流电压2.5V挡,欧姆挡。

(1)图1中的A端与      (填“红”或“黑”)色表笔相连接。
(2)根据已知条件可求得电阻R1的阻值为        Ω,电阻R2的阻值为         Ω。
(3)经欧姆调零后,小明同学打算测量此欧姆表的内阻和电池的电动势,他找到5个规格相同的标准电阻R=100.0Ω,他将n个(n=1,2,3,4,5)电阻串联后先后接在该欧姆表的红黑表笔之间,记下串联电阻的个数n和对应的干路电流I。根据所得数据作出n﹣图像,如图2所示,可求得欧姆表中电池的电动势为          V,该欧姆表的内阻为         Ω(结果均保留3位有效数字)。
共享时间:2025-04-25 难度:2 相似度:1.67
160397. (2019•蓝田县•一模) 德优题库如图所示,水平地面上放置一个内壁光滑的绝热汽缸,气缸开口朝上,缸内通过轻质活塞封闭一部分气体。初态时气体压强为一个大气压、温度为27℃,活塞到汽缸底部距离为30cm。现对缸内气体缓慢加热到427℃,缸内气体膨胀而使活塞缓慢上移,这一过程气体内能增加了100J.已知汽缸横截面积为50cm2,总长为50cm,大气压强为1.0×105Pa.气缸上端开口小于活塞面积,不计活塞厚度,封闭气体可视为理想气体。
(i)末态时(427℃)缸内封闭气体的压强
(ⅱ)封闭气体共吸收了多少热量。
共享时间:2019-03-14 难度:2 相似度:1.67
161604. (2023•铁一中学•高二下期末) 德优题库如图所示,在一横截面积为S的竖直玻璃管内封闭着A、B两部分理想气体,中间用水银柱隔开,玻璃管导热且粗细均匀。玻璃管竖直静止时,A部分气柱长度为3L,压强为p0,B部分气柱长度为5L,水银柱产生的压强为0.8p0,已知大气压强为p0,环境温度保持不变。求:
(1)若将玻璃管沿竖直面缓慢转过90°,待稳定后,气体A的压强;
(2)若将玻璃管沿竖直面缓慢转过180°,待稳定后,气体A的压强;
(3)若在该竖直玻璃管装有气体A的顶端开一小孔,再缓慢加热气体B,当气体B从外界吸收的热量为Q时,水银柱刚好上升L,该过程中气体B内能的增加量。
共享时间:2023-07-11 难度:3 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
160231. (2020•西安中学•三模) 某容积为20L的氧气瓶里装有30atm的氧气,现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中,使每个小钢瓶中氧气的压强为4atm,如每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm。问最多能分装多少瓶?(设分装过程中无漏气,且温度不变)
共享时间:2020-04-03 难度:1 相似度:1.33
206582. (2023•长安区•一模) 冬季室外零下23℃,医用50L大氧气瓶长期储存在室外,氧气瓶内气体压强为15个大气压现将钢瓶移至于室内温度为27℃的医院病房内(钢瓶的热胀冷缩可以忽略)。已知热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K,求:
(1)钢瓶移入室内达到热平衡后,钢瓶内氧气的压强为多少个大气压?
(2)在室内环境下,若氧气输出的压强恒为1个大气压,流量为2L/min,且要求钢瓶内氧气应保留不少于一个大气压的剩余压力,在输出氧气过程中钢瓶内温度保持不变,该氧气瓶最多能持续使用多少分钟?
共享时间:2023-03-01 难度:2 相似度:0.83
206154. (2025•高新一中•六模) 如图,一内壁光滑的气缸右边有开口与大气相通,初始时活塞左边气体体积为右边的3倍,系统处于平衡状态,大气压强为p0,两边气体温度均为T0,缓慢加热活塞左边的气体。
(1)求温度升为T0时,气体的压强;
(2)在答题卡中给出的坐标系中用带箭头的线画出上述过程的p﹣T图线。
共享时间:2025-05-27 难度:2 相似度:0.83
182871. (2018•西安中学•高二下期末) 德优题库如图所示,用质量为m、面积为S的可动水平活塞将一定质量的理想气体密封于悬挂在天花板上的气缸中,当环境的热力学温度为T0时,活塞与气缸底部的高度差为h0,由于环境温度逐渐降低,活塞缓慢向上移动距离Δh.若外界大气压恒为p0,密封气体的内能U与热力学温度T的关系为U=kT(k为取正值的常数),气缸导热良好,与活塞间的摩擦不计,重力加速度大小为g,求此过程中:
(1)外界对密封气体做的功W;
(2)密封气体向外界放出的热量Q.
共享时间:2018-07-21 难度:2 相似度:0.83
182322. (2021•交大附中•高二下期中) 汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时自动监测,并对轮胎漏气和低气压进行报警,以确保行车安全。按照行业标准,夏季的胎压为2.4atm。某次启动汽车时,发现汽车电子系统报警,如图所示。左前轮胎内封闭气体的体积约为V0,为使汽车正常行驶,用电动充气泵给左前轮充气,每秒钟充入体积为、压强为1atm的气体,充气结束后发现内胎体积约膨胀了20%。汽车轮胎内气体可以视为理想气体,充气过程轮胎内气体温度无明显变化。
(1)求充气多长时间可以使轮胎内气体压强达到标准压强2.4atm;
(2)充气后,汽车长时间行驶,胎内气体的温度升高为57℃,胎内气体体积几乎不变,求此时胎内气体压强数值为多少。
共享时间:2021-05-23 难度:2 相似度:0.83
162732. (2023•铁一中学•高二下期中) 德优题库如图所示,一根一端封闭粗细均匀的导热玻璃细管AB开口向上竖直放置(横截面积为S),管内用高h的水银柱封闭了一段空气柱。水银柱液面距管口l0,此时该地的大气压强为p0,环境温度为T1。然后再把该容器竖直浸入温度为T2的热水中,水银柱缓慢上升,最终恰好与容器口相平,容器中封闭的气体可视为理想气体,重力加速度为g。
求:
(1)初始时,被封闭气体的长度lx
(2)若水银密度为ρ,密闭气体温度由T1升高到T2的过程中吸收的热量为Q,则密闭气体增加的内能为多少。
共享时间:2023-05-18 难度:2 相似度:0.83
160556. (2016•西安中学•一模) 德优题库一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图象如图所示.下列判断正确的是(  )

A.一定量气体膨胀对外做功100J,同时从外界吸收120J的热量,则它的内能增大20J

B.在使两个分子间的距离由很远(r>10-9 m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大

C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力

D.用油膜法测出油分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,只需再知道油的密度即可

E.空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和气压,水蒸发越慢

共享时间:2016-03-02 难度:2 相似度:0.83
158770. (2023•西安中学•高三上四月) 德优题库自行车是一种绿色出行工具。某自行车轮胎正常骑行时其气压P范围为2p0≤P≤3p0,p0为标准大气压。一同学测得车胎气压为1.5p0,随后用如图所示的打气筒给车胎打气,每打一次都把体积为V0、压强为p0的气体打入轮胎内。已知车胎体积为10V0,忽略打气过程车胎体积和其内气体温度的变化,求:
(1)为使自行车能正常骑行,给自行车打气的次数范围;
(2)若车胎气体初始温度为T0,骑行一段时间后车胎气体温度升0.2T0,则骑行前允许给自行车最多打气几次。
共享时间:2023-02-27 难度:2 相似度:0.83
160329. (2020•周至五中•二模) 如图,内壁光滑的绝热气缸竖直放置,内有厚度不计的绝热活塞密封,活塞质量m=10kg。初始时,整个装置静止且处于平衡状态,活塞与底部的距离为10,温度T0=300K.现用电阻丝(体积不计)为气体加热,同时在活塞上添加细砂保持活塞的位置始终不变直到T=600K.已知大气压强p0=1×105Pa,活塞截面积S=1.0×10﹣3m2,取g=10m/s2,求:
(i)温度为T时,气体的压强;
(ii)活塞上添加细砂的总质量Δm。

共享时间:2020-03-23 难度:2 相似度:0.83
160198. (2020•西安中学•三模) 节日放飞的氢气球,升到高空后会破裂。氢气球在破裂之前的上升过程中,下列说法正确的是(  )

A.气球内氢气的内能减小

B.气球内氢分子的速率都在减小

C.气球内的氢气对外做功

D.气球内的氢分子的速率总是呈“中间多,两头少”的分布规律

E.气球内的氢分子的运动也叫布朗运动

共享时间:2020-04-14 难度:2 相似度:0.83

dygzwlyn

2025-04-13

高中物理 | | 解答题

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