知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
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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2．
如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞因重力而产生的压强为\(0.2{p}_{0} \)，活塞的横截面积为\(S\)，与容器底部相距\(h\)，此时活塞处于平衡状态，气体的温度为\({T}_{0} \)现在活塞上放置一个质量与活塞质量相等的物块，活塞下降了\(\dfrac{h}{10} \)后达到稳定，气体的温度为\({T}_{1} \)再通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量\(Q\)时活塞缓慢向上移动，恰好回到原来的位置并静止，此时气体的温度为\({T}_{2} \)已知大气压强为\(P_{0}\)，重力加速度为\(g\)，不计活塞与气缸间的摩擦，不计理想气体的重力势能，求：

\(①{T}_{1} \)与\({T}_{0} \)的比值和\({T}_{2} \)与\({T}_{0} \)的比值；
\(②\)加热过程中气体的内能增加量．

难度：难

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3．
如图所示，一质量为\(2m\)的气缸，用质量为\(m\)的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸开口向上且通过活塞悬挂静止时，空气柱长度为\(L_{1}(\)如图甲所示\().\)现将气缸旋转\(180^{\circ}\)悬挂缸底静止\((\)如图乙所示\()\)，已知大气压强为\(P_{0}\)，活塞的横截面积为\(S\)，气缸与活塞之间不漏气且无摩擦，整个过程封闭气体温度不变\(.\)求：
\((i)\)图乙中空气柱的长度\(L_{2}\)；
\((ii)\)从图甲到图乙，气体吸热还是放热，并说明理由．

难度：难

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4．
一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量\(M=10kg\)，活塞质量\(m=4 kg\)，活塞横截面积\(S=2×10^{-3} m^{2}\)，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔\(O\)与外界相通，大气压强\(p_{0}=1.0×10^{5} Pa.\)活塞下面与劲度系数\(k=2×10^{3} N/m\)的轻弹簧相连\(.\)当汽缸内气体温度为\(127℃\)时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度\(L_{1}=20 cm\)，\(g\)取\(10 m/s^{2}\)，活塞不漏气且与缸壁无摩擦．
\((1)\)当缸内气柱长度\(L_{2}=24 cm\)时，缸内气体温度为多少\(K?\)
\((2)\)缸内气体温度上升到\(T_{0}\)以上，气体将做等压膨胀，则\(T_{0}\)为多少\(K?\)

难度：难

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5．如图所示，一端封闭、粗细均匀的\(U\)形导热玻璃管开口向上竖直放置，用水银将一段气体封闭在管中，被封闭的气柱长\(L=22cm\)，两边水银柱高度差\(h=16cm\)，大气压强\(p_{0}=76cmHg.\)为使封闭气柱长度变为\(L′=20cm\)，求需向开口端注入的水银柱长度．

难度：难

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6．如图所示为内径均匀的\(U\)形管，其内部盛有水银，封闭端内的空气柱长\(l=12cm\)，两侧水银面的高度差为\(h=2cm.\)已知大气压强为\(p_{0}=75cmHg.\)现从开口端缓缓的加入水银，直到两侧水银面处在同一高度\(.\)则
\((1)\)此时封闭端内的空气柱长为多少？
\((2)\)从开口端加入的水银总共有多长？

难度：难

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7．如图所示，一质量为\(m=10kg\)的导热气缸中有一可自由移动的活塞，活塞的面积\(S=20cm^{2}\)，活塞通过一轻绳悬挂于天花板上，气缸内封闭一定质量的空气\(.\)当外界环境温度保持\(t_{1}=27℃\)不变时，活塞距气缸底部\(L_{1}=30cm.\)已知：大气压\(p_{0}=1.0×10^{5}Pa\)，重力加速度\(g=10m/s^{2}.\)求：
\((1)t_{1}=27℃\)时，气缸内气体的压强\(p_{1}\)
\((2)\)当外界环境温度变为\(t_{2}=77℃\)且保持不变时，活塞到气缸底部的距离\(L_{2}\)．

难度：难

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8．
\((1)\)下列说法正确的是____。

A.相对湿度与同温度水的饱和汽压无关

B.松香在熔化过程中温度升高，但分子平均动能不变

C.若一个系统与另一个系统达到热平衡时，则两系统温度一定相同

D.若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大

E.液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离而产生的

\((2)\)如下图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的\(3\)倍，细筒足够长。粗筒中\(A\)、\(B\)两轻质活塞间封有一定质量的空气\((\)可视为理想气体\()\)，气柱长\(L\)\(=20 cm\)。活塞\(A\)上方的水银深\(H\)\(=15 cm\)，两活塞的重力及与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞\(B\)使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。现使活塞\(B\)缓慢上移，直至水银的\(1/3\)被推入细筒中，求活塞\(B\)上移的距离。\((\)设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强\(P\)\({\,\!}_{0}\)相当于\(75 cm\)的水银柱产生的压强。\()\)

难度：难

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9．如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L．现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d．已知大气压强为P₀，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为P₀；整个过程中温度保持不变．求小车加速度的大小．

难度：难

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10．在托里拆利实验中，由于操作不慎，漏进了一些空气．当大气压强为75cm Hg时，管内外汞面高度差为60cm，管内被封闭的空气柱长度是30cm，如图所示．问：
（1）此时管内空气的压强是多少？
（2）若将此装置移到高山上，温度不变，发现管内外汞面高度差变为54cm，山上的大气压强为多少（设管顶到槽内汞面的高度不变）？

难度：难

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