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206598. (2023•西工大附中•十三模) 德优题库如图所示,在上端开口的汽缸内有两个质量均为m=1kg的绝热活塞(厚度不计)A、B,A、B之间为真空并压缩一劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧,A、B与汽缸无摩擦,活塞B下方封闭有温度为27℃的理想气体。稳定时,活塞A、B将汽缸等分成三等分。已知活塞的横截面积均为S=20cm2,L=0.6m,大气压强p0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,假定绝对零度为-273℃。
(1)若汽缸是绝热的,现通过加热丝对下部分气体进行缓慢加热,当活塞A刚好上升到气缸的顶部时,求封闭气体的绝对温度。
(2)若汽缸是导热的,从第①问中活塞A的位置开始,在活塞A上缓慢倒入沙子,保持气体温度为第①问中气体末态的温度不变,直到活塞B回到加热前的位置,求此时沙子的质量和活塞A、B间的距离。
共享时间:2023-07-21 难度:2
[考点]
气体压强的计算,理想气体及理想气体的状态方程,
[答案]
(1)封闭气体的绝对温度为600K;
(2)此时沙子的质量和活塞A、B间的距离为0.16m。
[解析]
解:(1)初态,气体温度为T1=(273+27)K=300K;体积为V1=LS
当活塞A刚好达到汽缸顶部时,设气体温度为T2,气体体积为V2=2LS
该过程气体发生等压变化,有
解得:T2=600K
(2)温度为T1时,气体的压强为

设最后沙子倒入的质量为M,则活塞B回到初位置,气体的压强为

此时气体的温度为T3=T2
由查理定律有
p2V2=p3V3
解得:M=22kg
设弹簧又压缩了Δx,由胡克定律有
解得:Δx=0.44m
则稳定后A、B间的距离为LAB=L﹣Δx=0.6m﹣0.44m=0.16m
答:(1)封闭气体的绝对温度为600K;
(2)此时沙子的质量和活塞A、B间的距离为0.16m。
[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,",属于"必考题",熟悉题型是解题的关键。
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160450. (2018•西安中学•九模) .如图所示,密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连,汽缸壁导热;U形管内盛有密度为ρ=7.5×102kg/m3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室,开始时,左气室的体积是右气室的体积的一半,气体的压强均为p0=4.5×103Pa.外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h=40cm,求此时左、右两气室的体积之比。取重力加速度大小g=10m/s2,U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计。

共享时间:2018-06-20 难度:2 相似度:2
206392. (2024•铁一中学•二模) 德优题库如图1所示,水平放置的两导热气缸底部由细管连接(细管体积忽略不计),两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连,可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为Sa=100cm2、Sb=60cm2,两活塞及刚性杆总质量为M=8kg。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体,初始状态活塞a、b到缸底部距离均为L=6cm。已知大气压强p=1.0×105Pa,环境温度T=320K,取重力加速度g=10m/s2。设活塞移动过程中不漏气。
(1)若缓慢升高环境温度,使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部,求此时环境的温度。
(2)若保持初始温度不变,将整个装置转至图2所示竖直放置,经一段时间后活塞达到稳定状态,求此过程中活塞移动的距离。
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共享时间:2024-03-29 难度:2 相似度:2
206376. (2024•浐灞二中•四模) 如图所示,一上粗下细薄壁玻璃管,其上端开口、下端封闭。一段水银将管内气体分为两部分。图中粗管和细管的长度均为L=20cm,粗管的横截面积是细管的横截面积的两倍,大气压强p0=75cmHg。初始时,粗管和细管内水银的长度均为h=5cm,气体的热力学温度均为T0=340K。
(1)求初始时细管内气体的压强p2
(2)若将粗管的管口封闭(不漏气),对细管内气体缓慢加热,直至细管内水银刚好全部进入粗管,粗管内气体的温度不变,两管内的气体均可视为理想气体,求此时细管内气体的热力学温度T。

共享时间:2024-04-27 难度:2 相似度:2
206296. (2024•长安区一中•五模) 德优题库如图所示,水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,其活塞面积之比为SA:SB=1:3。两活塞之间用刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个汽缸始终不漏气。初始时,A、B中气体的体积分别为V0、3V0,温度皆为T0=700K。A中气体压强pA=7p0,p0是汽缸外的恒定大气压强,现对A缓慢降温,在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到pB1=2p0。求:
(1)降温前汽缸B中的气体压强pB
(2)降温后汽缸A中的气体温度TA1
共享时间:2024-05-05 难度:3 相似度:1.67
206408. (2024•铁一中学•三模) 德优题库如图所示,向一个空的易拉罐中插入一根透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化,这就是一个简易的气温计。已知易拉罐内的有效容积是36cm3,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2cm2,在1个大气压、温度为270K时,油柱刚好位于吸管底部。
a.在1个大气压、气温为300K时,油柱离吸管底部的距离是多少?
b.将此温度计拿到压强为0.9个大气压的山顶,显示的温度为310K,则山顶的实际温度与显示的温度相差多少摄氏度?
共享时间:2024-04-04 难度:1 相似度:1.5
206328. (2024•新城区•三模) 德优题库胎压指的是轮胎内部空气的压强,胎压的高低对汽车的性能和动力有着至关重要的作用,过高和过低都会缩短轮胎的使用寿命。绝大多数小轿车的轮胎胎压在230-250kPa之间为正常范围。已知轮胎内原有空气的压强为p=240kPa,胎内空气温度t=27°,体积为V=20L。由于长时间行驶,胎内空气温度t1=77°,胎内空气体积变成V1=21L,胎内气体均可视为理想气体。
(1)通过计算说明此时胎压是否正常?
(2)若胎压不正常,则需要放出部分空气,已知放出气体后胎压为p2=250kPa,胎内空气温度为t2=57°,胎内空气体积变成V'=20.5L,求放出气体的质量与胎内原来气体质量的比值。(保留小数点后两位)
共享时间:2024-04-07 难度:1 相似度:1.5
133653. (2016•西工大附中•九模) 德优题库如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm,求:
(1)稳定后右管内的气体压强p;
(2)左管A端插入水银槽的深度h。(大气压强p0=76cmHg)
共享时间:2016-06-25 难度:2 相似度:1
206344. (2024•西工大附中•七模) 图1是很多机械结构中都会用到的气弹簧装置。其简化模型如图2所示,装有氮气的封闭气缸竖直固定在水平地面上,一光滑活塞将气缸分成A、B两部分,活塞上有一个透气的小孔将气缸中两部分气体连通在一起,活塞上固定一个圆柱形的连杆。已知活塞与连杆的总质量为m,活塞横截面积为S,连杆横截面积为。初始时刻活塞停在气缸内某处,此时A部分气体高,B部分气体高。已知大气压强为p0,重力加速度为g,气体可看作理想气体,汽缸与连杆之间无摩擦且密封良好,气体温度始终保持不变。
(1)求初始时刻缸内气体压强p1
(2)若对连杆施加向下的压力,使得活塞缓慢向下移动距离,求此时缸内气体压强p2

共享时间:2024-06-06 难度:2 相似度:1
206360. (2024•西工大附中•二模) 某探究小组利用压力传感器设计了一个温度报警装置,其原理如图所示。在竖直放置且导热性良好的圆柱形容器内用面积S=100cm2、质量m=1kg的活塞密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。开始时气体温度T0=350K,活塞与容器底的距离h0=35cm,因环境温度升高活塞缓慢上升d=5cm后恰好接触固定的压力传感器,环境温度继续上升T2=480K时刚好触发报警器工作,大气压强。重力加速度g=10m/s2
(1)求活塞刚接触传感器时气体的温度T1及报警器刚好被触发工作时气体的压强;
(2)若封闭气体从温度T0至T2过程中气体从外界吸收热量Q=250J,求气体内能增加了多少。
共享时间:2024-03-23 难度:2 相似度:1
206280. (2024•西安一中•二模) 德优题库如图所示,质量为5m、导热性能良好、内壁光滑的汽缸,开口向上置于倾角θ=53°的光滑斜面ABC上,用横截面积为S、质量为m且厚度不计的活塞封闭汽缸,缸内有一定质量的理想气体,一轻弹簧一端与活塞中心连接,另一端接在斜面顶端B处的固定挡板上,此时整个系统处于平衡状态,活塞与汽缸底部的距离为L。现将斜面ABC绕C点缓慢转动至BC边水平,此时汽缸在斜面上处于静止状态,活塞稳定。大气压强为p0,环境温度不变,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:?
(1)斜面转动后活塞距离汽缸底部的距离;
(2)斜面转动后汽缸沿斜面移动的距离。
共享时间:2024-03-23 难度:2 相似度:1
206264. (2024•西安一中•三模) 气压式升降椅通过汽缸上下运动来支配椅子升降,其简易结构如图乙所示,圆柱形汽缸与椅面固定连接,汽缸与椅面的总质量为m=12kg。横截面积为S=30cm2的柱状汽缸杆与底座固定连接。可自由移动的汽缸与汽缸杆之间封闭一定质量的理想气体,稳定后测得封闭气体柱长度为L=20cm,设汽缸气密性、导热性能良好,忽略摩擦力。已知大气压强为,室内温度T1=312.5K,重力加速度为g=10m/s2
(1)若质量M=78kg的人盘坐在椅面上,室内温度保持不变,稳定后椅面下降了多少?
(2)人盘坐在椅面上稳定后再打开空调,室内气温缓慢降至T2=300K,求此过程中外界对缸内气体所做的功。
共享时间:2024-04-13 难度:2 相似度:1
206232. (2024•西安中学•九模) 德优题库2018年5月14日7时08分,刘传健驾驶3U8633航班飞行在9800米的成都上空,驾驶舱右挡风玻璃突然出现裂纹,面对34分钟的极限考验,刘传健以无一失误的手动操作,与机组有序配合,无惧生死,力挽狂澜,确保了119名旅客和9名机组人员的生命安全,创造了航空史上的奇迹。假设,飞机起飞前机内、机外温度都为27℃,压强都为1.0×105Pa。飞机机身外有一可视为圆柱体的温度计竖着放置,温度计的管壁光滑,轻质活塞可自由活动,开始时密封气体的高度为10cm。当若当飞到9800米上空时由于气压差导致挡风玻璃突然出现破裂,此时温度计显示室外温度为-33℃,活塞向上滑动了10cm。求:(飞机内部一直恒温恒压,密封气体可视为理想气体,管壁导热良好)
(i)飞机挡风破裂时的机外气体压强?
(ií)试说明飞机的挡风玻璃在高空中是向内还是向外破裂?
(iii)飞机挡风玻璃能够承受的最大气压差?
共享时间:2024-06-29 难度:2 相似度:1
206628. (2023•高新一中•七模) 德优题库如图所示,一长方体气缸由A、B、C三室组成,M是固定不动的隔板,N是可自由移动的隔板,P是可在外力作用下移动的活塞,活塞右侧是大气,大气压强为p0。在M和P上分别有一个单向阀门S、T。当单向阀门右侧气体压强大于左侧时,气体从右向左顶开阀门进入左侧气室,直至压强相等。当单向阀门左侧气体压强大于或等于右侧时,阀门保持关闭。初始时,三气室的横向长度均为L,且三气室中气体质量均为m,压强均为p0。现缓慢推动活塞P使其到隔板N原先所在的位置。气缸、隔板、活塞均导热性良好。
①求此时A中气体的压强;
②再缓慢把P拉回原来位置,求该过程从外界进入C气室中气体的质量。
共享时间:2023-06-04 难度:2 相似度:1
206375. (2024•浐灞二中•四模) 一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,其压强与体积的关系图像如图所示,下列说法正确的是(  )

A.气体吸收热量

B.气体的内能减小  

C.外界对气体做负功

D.气体分子的平均动能增大  

E.气体的密度增大

共享时间:2024-04-27 难度:3 相似度:0.83
206627. (2023•高新一中•七模) 德优题库某体积可变的密闭容器中充满一定质量的理想气体,其单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化如图中实线所示。现对气体进行下列哪些操作可使气体分子数占比随速率变化的图像变为图中虚线?(  )

A.保持容器体积不变,冷却气体

B.保持气体压强不变,加热气体

C.保持气体压强不变,减小容器体积

D.保持容器与外界绝热,增大容器体积

E.保持容器导热性良好,增大容器体积

共享时间:2023-06-04 难度:5 相似度:0.7

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2023-07-21

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