知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，水平放置的两端开口长\(14cm\)、横截面积为\(1×10^{-5}m^{2}\)的均匀玻璃管一端与一体积为\(3.9×10^{-6}m^{3}\)球形玻璃泡相通，当环境温度为\(47℃\)时在管口封入长为\(5cm\)的水银柱。假设环境温度改变时大气压强不变。
\(①\)为了不让水银柱进入玻璃泡，环境温度不能低于多少\(℃\)？
\(②\)若将该装置改装成一个环境温度计，可在玻璃管上标上刻度来显示对应的环境温度，请通过分析说明在有效的范围内玻璃管上标出的刻度是均匀的还是不均匀的？

难度：较易

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2．
如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门\(A\)，当温度为\(300K\)平衡时水银的位置如图，其中左侧空气柱长度\(L_{1}=50cm\)，左侧空气柱底部的水银面与水银槽液面高度差为\(h_{2}=5cm\)，左右两侧顶部的水银面的高度差为\(h_{1}=5cm\)，大气压为\(75cmHg.\)求：
\(①\)右管内气柱的长度\(L_{2}\)，
\(②\)关闭阀门\(A\)，当温度升至\(405K\)时，左侧竖直管内气柱的长度\(L_{3}\)。

难度：难

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3．
如图所示，在水平地面上放置一柱形气缸，两活塞\((\)体积均可忽略\()a\)、\(b\)将两部分理想气体封闭在气缸内，两部分气体的体积之比\( \dfrac {V_{10}}{V_{20}}= \dfrac {1}{2}\)，两活塞间连接一根水平轻质弹簧，弹簧处于原长，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动，固定气缸，用水平向左的外力\((\)图中未画出\()\)缓慢推活塞\(b\)，活塞\(b\)向左运动一小段距离，此时弹簧处于压缩状态，两部分气体的体积之比\( \dfrac {V_{1}}{V_{2}}= \dfrac {3}{8}\)，推力\(F=p_{0}S\)，求此时弹簧弹力大小。\((\)已知气缸的模截面积为\(S\)，设环境温度保持不变，外界大气压为\(p_{0})\)

难度：较易

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4．

关于一定量的理想气体，下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．气体分子的体积是指每个气体分子平均所占有的空间体积

B．只要能增加气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以升高

C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

D．气体从外界吸收热量，其内能不一定增加

E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高

难度：较易

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5．
如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，其横截面积\(S=1×10^{-3}m^{2}\)，中间用两个活塞\(A\)与\(B\)封住一定质量的理想气体，\(A\)、\(B\)都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气，\(A\)的质量不计，\(B\)的质量\(m=8kg\)，\(B\)与一劲度系数\(k=5×10^{2}N/m\)的轻质弹簧相连，已知大气压强\(p_{0}=1×10^{5}Pa\)，平衡时，两活塞间的距离\(L_{0}=0.9m\)，现用力压\(A\)，使之缓慢向上移动一定距离后再次保持平衡，平衡时用于压\(A\)的力\(F=50N.\)假定气体温度保持不变，取\(g=10m/s^{2}\)，求活塞\(A\)向上移动的距离\(L\)。

难度：较易

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6．
如图所示，气缸开口向右、固定在水平桌面上，气缸内用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞横截面积为\(S=1×10^{-3}m^{2}\)；活塞与气缸壁导热良好，轻绳跨过定滑轮将活塞和地面上的质量为\(m=1kg\)重物连接。开始时绳子刚好伸直且张力为零，活塞离缸底距离为\(L_{1}=27cm\)，被销子\(K\)固定在图示位置，此时气缸内气体的压强\(P_{1}=1.1×10^{5}pa\)，温度\(T_{1}=330K\)，外界大气压强\(P_{0}=1.0×10^{5}pa\)，\(g=10m/s^{2}\)，不计一切摩擦和阻力；若在此时拔去销子\(K\)，降低气缸内气体的温度，求：
\(( 1 )\)重物刚好离开地面时，气体的温度为多少？
\(( 2 )\)重物缓慢上升\(2cm\)，气体的温度为多少？

难度：较易

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7．
如图所示为“\(⊥\)”型上端开口的玻璃管，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗细部分的截面积为\(S_{1}=2S_{2}=2cm^{2}\)、\(h_{1}=h_{2}=12cm.\)封闭气体初始温度为\(t_{1}=57℃\)，气体长度为\(L=22cm\)，外界大气压强\(P_{0}=76cmHg.\)求：
\(①\)若缓慢升高封闭气体温度，当所有水银全部压入细管内时封闭气体的压强；
\(②\)封闭气体温度至少升高到多少方可将所有水银全部压入细管内。

难度：较易

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8．
如图所示，在一圆形管道内封闭有理想气体，用一固定活塞\(K\)和不计质量可自由移动的活塞\(A\)将管内气体分割成体积相等的两部分，温度都为\(T_{0}=300K\)，压强都为\(P_{0}=1.0×l0^{5}Pa.\)现保持下部分气体温度不变，只对上部分气体缓慢加热，当活塞\(A\)移动到最低点\(B\)时\((\)不计摩擦\()\)，求：
\((1)\)下部分气体的压强；
\((2)\)上部分气体的温度。

难度：中等

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9．
如图甲所示，质量为\(M\)的长方体气缸放在光滑水平地面上，气缸用导热性能良好的材料制成，内壁光滑，内有质量为\(m\)的活塞，横截面积为\(S\)，不计气缸和活塞的厚度。环境温度为\(27℃\)时。活塞恰好在气缸的最右端，外界大气压强恒为\(p_{0}\)。
\(①\)若环境温度缓慢降低，求活塞移动到气缸正中间时的环境温度\(T\)；
\(②\)若环境温度\(T_{0}\)保持不变，给气缸施加水平向右的推力，最终活塞稳定到气缸正中间随气缸一起向右做匀加速直线运动，如图乙所示，求此时推力\(F\)的大小。

难度：较易

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10．
如图所示，用导热性能良好的汽缸和活塞封闭一定质量的理想气体，活塞厚度及其与汽缸缸壁之间的摩擦均不计。现将汽缸放置在光滑水平面上，活塞与水平轻弹簧连接，弹簧另一端固定在竖直墙壁上。已知汽缸的长度为\(2L\)、活塞的面积为\(S\)，此时封闭气体的压强为\(p_{0}\)，活塞到缸口的距离恰为\(L\)，大气压强恒为\(p_{0}.\)现用外力向左缓慢移动汽缸\((\)该过程中气体温度不变\()\)，当汽缸的位移为\(L\)时活塞到缸口的距离为\( \dfrac {3}{4}L\)。
\(①\)求弹簧的劲度系数\(k\)；
\(②\)若在上述条件下保持汽缸静止，缓慢降低外界温度，使活塞距离缸口仍为\(L\)，则此时气体温度与原来温度之比为多大？

难度：较易

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