知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量\(M=200kg\)，活塞质量\(m=10kg\)，活塞面积\(S=100cm^{2}.\)活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为\(27℃\)，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为\(p_{0}=1.0×10^{5}P_{a}\)，重力加速度为\(g=10m/s^{2}.\)求：
\((a)\)缸内气体的压强\(p_{1}\)；
\((b)\)缸内气体的温度升高到多少\(℃\)时，活塞恰好会静止在气缸缸口\(AB\)处？

难度：较难

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2．

如图所示，两端开口的弯管，右管插入水银槽中，左管有一段高为\(h\)的水银柱，中间封有一段空气，则( )

A．弯管右管内外水银面的高度差大于\(h\)

B．若把弯管向上移动少许，则管内气体体积不变

C．若把弯管向下移动少许，则右管内的水银柱的高度上升

D．若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升

难度：较难

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3．
\((1)\)如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是________。

A.气体自发扩散前后内能相同

B.气体在被压缩的过程中内能增大

C.在自发扩散过程中，气体对外界做功

D.气体在被压缩的过程中，外界对气体做功

E.气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变

\((2)\)一热气球体积为\(V\)，内部充有温度为\(T_{a}\)的热空气，气球外冷空气的温度为\(T_{b}\)。已知空气在\(1\)个大气压、温度\(T_{0}\)时的密度为\(ρ_{0}\)，该气球内、外的气压始终都为\(1\)个大气压，重力加速度大小为\(g\)。

\((i)\)求该热气球所受浮力的大小；

\((ii)\)求该热气球内空气所受的重力；

\((iii)\)设充气前热气球的质量为\(m_{0}\)，求充气后它还能托起的最大质量。

难度：较难

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4．
如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为\(S\)\(=lxl0^{-3}m^{2}\)，气缸内有质量\(m\)\(=2kg\)的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦。开始时活塞被销子\(K\)销于如图位置，离缸底\(L\)\({\,\!}_{1}=12cm\)，此时气缸内被封闭气体的压强为\(P\)\({\,\!}_{1}=1.5xl0^{5}Pa\)，温度为\(T\)\({\,\!}_{1}=300K\)。外界大气压为\(P\)\({\,\!}_{0}=l.0xl0^{5}Pa\)，\(g\)\(=l0m/s^{2}\)。

\((1)\)现对密闭气体加热，当温度升到\(T\)\({\,\!}_{2}=400K\)，其压强\(P\)\({\,\!}_{2}\)多大？

\((2)\)若在此时拔去销子\(K\)，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为\(T\)\({\,\!}_{3}=360K\)，则这时活塞离缸底的距离\(L\)\({\,\!}_{3}\)为多少？

\((3)\)保持气体温度为\(360K\)不变，让气缸和活塞一起在竖直方向作匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底\(L\)\({\,\!}_{4}=16cm\)处，则求气缸和活塞应作匀加速直线运动的加速度\(a\)大小及方向。

难度：较难

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5．一个自行车内胎的容积是\(2.0L.\)用打气筒给这个自行车缓慢打气，每打一次就把\(1.0×10^{5}\) \(P\) \(a\)的空气打进去\(125\) \(cm\)\({\,\!}^{3}.\)设打气前胎内有\(0.5L\)压强为\(1.0×10^{5}\) \(P\) \(a\)的空气，打了\(20\)次，且打气过程中空气温度不变，求胎内的压强有多大？

难度：较难

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6．
如图所示，在一根一端封闭且均匀的长玻璃管中，用长为\(h\)\(=10\)\(cm\)的水银柱将管内一部分空气封闭，当管开口向上竖直放置时，管内空气柱的长度\(L_{1}=30\)\(cm\)；，此时气体压强为______\(cm\)\(H\)\(g\)，若温度保持不变，玻璃水平放置，水银没有溢出，待水银柱稳定后，空气柱的长度\(L_{2}\)为______\(cm\)\(.\)该过程气体______\((\)填吸热，放热\()(\)大气压强\(P\)\({\,\!}_{o}\)\(=75\)\(cm\)\(H\)\(g\)\()\)

难度：较难

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7．如图所示，足够长的气缸竖直放置，其横截面积\(S=1×10^{-3}m^{2}\)，气缸内有质量\(m=2kg\)的活塞，活塞与气缸壁之间密封良好，不计摩擦\(.\)开始时活塞被销钉\(K\)固定于图示位置，离缸底\(L_{1}=12cm\)，此时气缸内被封闭气体的压强\(p_{1}=1.5×10^{5}Pa\)，温度\(T_{1}=300K.\)大气压
\(p_{0}=1.0×10^{5}Pa\)，取重力加速度\(g=10m/s^{2}\)．
\((1)\)现对密闭气体加热，当温度升到\(T_{2}=400K\)时，其压强\(p_{2}\)多大？
\((2)\)此后拔去销钉\(K\)，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为\(T_{3}=360K\)，则这时活塞离缸底的距离\(L_{3}\)为多少？

难度：较难

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8．
如图所示，固定在水平地面上的气缸，用一个不漏气的活塞封闭了一定质量理想气体，活塞可以无摩擦地移动，活塞的面积\(S=100cm^{2}\)。活塞与在另一水平平台上的物块\(A\)用水平轻杆连接，在平台上有另一物块\(B\)，\(A\)、\(B\)的质量均为\(m=12.5kg\)，物块与平台间的动摩擦因数\(μ=0.8\)，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块间距\(d=5cm\)，开始时活塞距缸底\(L_{1}=10cm\)，缸内气体压强\(P_{l}\)等于外界大气压强\(P_{0}\)，温度\(t_{1}=27℃.\)现对气缸内的气体缓慢加热，\((P_{0}=1.0×10^{5}Pa,0K=-273℃,g=10m/s^{2})\)
求：

\(①\)使物块\(A\)刚开始移动时，气缸内的温度为多少\(K\)；
\(②\)使物块\(B\)刚开始移动时，气缸内的温度为多少\(K\)。

难度：较难

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9． \((8\)分\()\)如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底\(60cm\)处设有卡环\(ab\)，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在\(ab\)上，缸体内气体的压强等于大气压强为\(p_{0}\)，活塞因重力而产生的压强为\(0.2p_{0}\)，气体起始温度为\(300K\)，现缓慢加热气缸内气体，求：

\((1)\)温度为多少时活塞开始离开\(ab\)？
\((2)\)当温度缓慢升为多少时，活塞活塞离缸底\(80cm\)？

难度：较难

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10．一定质量气体经历一系列状态变化，其\(P- \dfrac{1}{V} \)图线如图，变化顺序由\(a→b→c→d→a\)，图中\(ab\)线段延长线过坐标原点，\(cd\)线段与\(P\)轴垂直，\(da\)线段与\( \dfrac{1}{V} \)轴垂直\(.\)气体在此状态变化过程中\((\) \()\)

A．\(a→b\)，压强减小、温度降低、体积增大

B．\(b→c\)，压强增大、温度升高、体积增大

C．\(c→d\)，压强不变、温度升高、体积减小

D．\(d→a\)，压强减小、温度升高、体积不变

难度：较难

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