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道题
1.
(2024·黔南模拟)
根据气象报道,我国北方有些地区春秋季昼夜温差可以达到
以上。北方某城市某日白天最高气温高达
, 夜晚最低气温低至
。该城市某无人居住的房间内温度与外界环境温度相同,房间内的空气视为理想气体,且白天最高气温时空气的密度为
。热力学温度
与摄氏温度
的关系为
, 昼夜大气压强保持不变,求:
(1) 若房间密闭,房间内昼夜空气压强的最大比值;
(2) 若房间与大气连通,房间内昼夜空气密度的最大值。(结果保留两位小数)
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1.
(2024高三下·广安)
为测量小车加速度,某同学设计了图示装置,圆柱形气缸固定在车厢底面,水平轻弹簧分别连接活塞与车厢右壁,活塞可在气缸内无摩擦滑动,缸内密闭着气体,当温度
时,弹簧无形变,活塞与缸底间的气柱长L=9cm。已知活塞质量m=1kg、横截面积
, 外界大气压强
, 弹簧形变始终在弹性限度内。
(1) 小车静止,缓慢加热缸内气体,使其温度由
升至
, 活塞静止时,弹簧压缩量为
。试求弹簧的劲度系数;
(2) 小车某次运动过程中,保持温度
不变,活塞相对气缸静止时,弹簧伸长量为
。试求小车的加速度(保留3位有效数字)。
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1.
(2024高三下·长沙)
如图甲,气动避震是通过控制气压来改变车身高低,备受高档轿车的青睐。其工作原理可以简化为如图乙,在导热良好的气缸内用可自由滑动的面积为
活塞和砝码组合体封闭一定质量的空气,活塞和砝码总质量为
。充气装置可通过开关阀门
K
对气缸进行充气或放气来改变车身高低。初始时,开关阀门
K
关闭,此时气缸内气体高度为
。已知外界大气压强
。求:
图甲 图乙
(1) 初始状态气缸内压强
;
(2) 仅将活塞和砝码的总质量增大至10kg时,汽缸内气体高度
;
(3) 在(2)的基础上,打开阀门
K
, 充气装置向气缸内充气,当汽缸内气体高度最终恢至
时,求充入的外界大气的体积
V
。
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1.
(2024高三下·永州)
一根粗细均匀、长度
的导热玻璃管开口向下竖直放置,管中水银柱的长度
, 封闭的理想气体柱的长度
, 如图甲所示;现将玻璃管缓慢转动
至开口向上并固定,如图乙所示。已知外界大气压强恒为75
, 环境的热力学温度始终为
。
(1) 求图乙中水银到管口的距离
h
;
(2) 对图乙中的封闭气体加热,要使水银全部从玻璃管顶端溢出,求封闭气体的热力学温度不能低于多少。
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1.
(2024·岳阳模拟)
2023年12月21日,神舟十七号航天组完成了天和核心舱太阳翼修复任务。如图所示,气闸舱有两个气闸门,内闸门A与核心舱连接,外闸门B与外太空连接。气闸舱容积
, 核心舱容积
, 开始气闸舱和核心舱的气压都为
p
0
(标准大气压)。航天员要到舱外太空行走,需先进入气闸舱。为节省气体,用抽气机缓慢将气闸舱内的气体抽到核心舱内,当气闸舱气压降到和外太空气压相同时才能打开外闸门B,该过程中两舱温度不变,不考虑漏气、新气体产生、航天员进出舱对气体的影响。求:
(1) 内闸门A的表面积是
S
, 每次抽气的体积为
, 缓慢抽气过程中,抽气机内气体压强与气闸舱内剩余气体压强始终相等。第1次抽气到核心舱后,两舱气体对内闸门A的压力差Δ
F
大小;
(2) 每次抽气的体积还是
, 抽气几次后气闸舱内压强小于
。
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1.
(2024·邵阳模拟)
在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体,当把气缸倒置悬挂在空中,稳定时活塞刚好位于气缸口处,如图甲所示;当把气缸开口朝上放置于水平地面上,活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为
m
, 横截面积为
S
, 大气压强
, 环境温度为
, 气缸的深度为
h
, 重力加速为
g
, 不计活塞与气缸壁间的摩擦。
(1) 求图乙中活塞离气缸底部的高度
;
(2) 活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高,直到活塞再次位于气缸口,已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为
,
k
为常数,大气压强保持不变,求在该过程中封闭气体所吸收的热量
Q
。
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1.
(2024高三下·长沙)
中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上、如图所示是治疗时常用的一种火罐,使用时,先加热罐中气体,然后迅速将罐口按到皮肤上,降温后火罐内部气压低于外部,从而吸附在皮肤上、某次使用时,先将气体由300 K加热到400 K,然后将罐口按在皮肤上,当罐内气体的温度降至300 K时,由于皮肤凸起,罐内气体体积变为罐容积的
, 以下说法正确的是( )
A .
加热后罐内气体质量是加热前的
B .
加热后罐内气体质量是加热前的
C .
温度降至300 K时,罐内气体压强变为原来的
D .
温度降至300 K时,罐内气体压强变为原来的
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+ 选题
1.
(2024·湖北模拟)
某次实验课上,老师竖直手持总长度为
的空玻璃管,向里面加入了长度为
的水银柱,水银柱将一定质量的空气密封在玻璃管的下半部分,密封空气柱的长度为
. 老师刚完成操作,玻璃管就不慎滑落,假设下落的时间足够长,在下落过程中,玻璃管保持竖直状态,管中气体温度恒为27℃不变.忽略玻璃管的质量和空气阻力,不计玻璃管与水银间的摩擦,大气压为
. 求:(计算结果都保留两位有效数字)
(1) 下落过程中,水银柱稳定后管内密封空气柱的压强
和长度
的大小
(2) 在玻璃管竖直下落过程中,老师施加“魔力”,使玻璃管翻转
停立在空中,且封闭气体温度上升到37℃,由于“魔力”的原因,不考虑玻璃管变速、翻转等中间过程,请通过具体的数据计算来判断水银是否溢出(重力、大气压均不变).
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1.
(2024·湖北模拟)
如图所示,粗细均匀的玻璃管(上端开口,下端封闭)竖直放置,管内用长为
h
=15cm的水银柱封闭一段长
l
=30cm的理想气体,现将玻璃管在竖直平面内缓慢转至水平放置(水银未溢出)。已知大气压强
p
0
=75cmHg,玻璃管导热性能良好且环境温度保持不变。下列说法正确的是( )
A .
玻璃管缓慢转至水平放置的过程中,气体放出热量
B .
玻璃管缓慢转至水平放置的过程中,外界对气体做功
C .
玻璃管竖直放置时,封闭气体的压强为60cmHg
D .
玻璃管水平放置时,封闭气体的长度为36cm
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1.
(2024·湖北模拟)
如图所示,是一种血压计的气路系统,血压计未工作时,气路系统内部封闭一定质量的空气,其压强为
, 体积为
, 血压计工作时,气泵工作,向气路系统充入压强为
的空气,气路系统体积膨胀,当气路系统的压强达到
时,气路系统内的空气体积变为
, 然后打开机械阀放出部分空气后,气路系统的压强变为
时,气路系统内的空气体积变为
, 已知外界大气压强为
, 假定气路系统气体可视为理想气体,空气的温度不发生变化且与外界相同。
(1) 当气路系统的压强达到
时,充入的外部空气体积;
(2) 打开机械阀门放出的空气质量与气路系统剩余的空气质量之比。
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