知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
求在湖面下深\(50m\)、水温为\(4℃\)处的体积为\(10cm^{3}\)的气泡\(.\)缓慢升高至温度为\(17℃\)的湖面时的体积。已知大气压强\(p_{0}=1.0×10^{5}Pa\)，湖水的平均密度\(ρ=1.0×10^{3}kg/m^{3}\)，重力加速度\(g=10m/s^{2}\)。\((\)结果保留\(3\)位有效数字\()\)

难度：较易

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2．
如图甲所示，开口向上、内壁光滑的圆柱形气缸竖直放置，在气缸\(P\)、\(Q\)两处设有卡口，使厚度不计的活塞只能在\(P\)、\(Q\)之间运动\(.\)开始时活塞停在\(Q\)处，温度为\(300 K.\)现缓慢加热缸内气体，直至活塞运动到\(P\)处，整个过程中的\(p-V\)图线如图乙所示\(.\)设外界大气压强\(p_{0}=1.0×10^{5} Pa\)．

\((1)\)说出图乙中气体状态的变化过程，求卡口\(Q\)下方气体的体积以及两卡口之间的体积\(;\)

\((2)\)求活塞刚离开\(Q\)处时气体的温度以及缸内气体的最高温度．

难度：中等

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3．如图所示，两端开口的汽缸水平固定，\(A\)、\(B\)是两个厚度不计的活塞，面积分别为\(S_{1}=20 cm^{2}\)，\(S_{2}=10 cm^{2}\)，它们之间用一根细杆连接，\(B\)通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为\(M\)的重物\(C\)连接，静止时汽缸中的空气压强\(p=1.3×10^{5} Pa\)，温度\(T=540 K\)，汽缸两部分的气柱长均为\(L\)。已知大气压强\(p_{0}=1×10^{5} Pa\)，取\(g=10 m/s^{2}\)，缸内空气可看作理想气体，不计一切摩擦。求：

\((1)\)重物\(C\)的质量\(M\)；

\((2)\)逐渐降低汽缸中气体的温度，活塞\(A\)将向右缓慢移动，当活塞\(A\)刚靠近\(D\)处而处于平衡状态时缸内气体的温度。

难度：较易

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4．如图所示，内径均匀的玻璃管长\(L=100cm\)，其中有一段长\(h=15cm\)的水银柱把一部分空气封闭在管中\(.\)当管竖直开口向上时，封闭气柱\(A\)的长度\(L_{A}= \dfrac {100}{3}cm.\)现将管以一端为轴在竖直平面内缓慢转过\(180^{\circ}\)至竖直开口向下，之后保持竖直，把开口端向下缓慢插入水银槽中，直至\(B\)端气柱长\(L′_{B}=25cm\)时为止\(.\)已知大气压强\(P_{0}=75cmHg\)，整个过程温度保持不变\(.\)求此时管内气体\(A\)的长度\(L″_{A}\)．

难度：中等

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5．
如图所示是某排水管道的侧面剖视图。井盖上的泻水孔因故堵塞，井盖与管口间密封良好但不粘连。暴雨期间，水位迅速上涨，该井盖可能会不断跳跃。设井盖质量为\(m\)，圆柱形竖直井内水面面积为\(S\)，图示时刻水面与井盖之间的距离为\(h=2.00m\)，井内密封有压强刚好等于大气压强\(P_{0}\)、温度为\(T_{0}\)的空气\((\)可视为理想气体\()\)，重力加速度为\(g.\)密闭空气的温度始终不变．

\((i)\)从图示位置起，水面上涨多少后井盖第一次被顶起\(?\)

\((ii)\)井盖第一次被顶起后迅速回落再次封闭井内空气，此时空气压强重新回到\(P_{0}\)，温度仍为\(T_{0}\)，则此次向外界排出的空气，当压强为\(P_{0}\)、温度为\(T\)时的体积是多少\(?\)

难度：中等

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6．
\((1)\)如图所示，钢瓶内装有高压氧气，打开阀门氧气迅速从瓶口喷出，当内外气压相等时立即关闭阀门\(.\)下面关于瓶内氧气的说法正确的是________\(.(\)填正确答案选项\()\)

A.瓶内氧气要从外界吸收热量，内能增大

B.瓶内氧气要向外界放出热量，内能减小

C.瓶内氧气体积不变，但压强会逐渐增大

D.过一段时间后再打开阀门，会再有氧气逸出

E.过一段时问后再打开阀门，仍不会再有氧气逸出

\((2)\)两端开口足够长的\(U\)形管内径均匀，现在向两侧注入水银，将一定质量的理想气体封闭在管中的水平部分，气柱及水银柱长度如图所示\((\)单位均为\(cm)\)，大气压强\(P_{0}=76cm Hg\)高，此时气柱温度是\(15℃.\)求当气柱温度缓慢地升到\(327℃\)时，左右两管水银面的高度差是多少？

难度：难

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7．
如图，两气缸\(AB\)粗细均匀，等高且内壁光滑，其下部由体积可忽略的细管连通；\(A\)的直径为\(B\)的\(2\)倍，\(A\)上端封闭，\(B\)上端与大气连通；两气缸除\(A\)顶部导热外，其余部分均绝热\(.\)两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞\(a\)、\(b\)，活塞下方充有氮气，活塞\(a\)上方充有氧气；当大气压为\(P_{0}\)，外界和气缸内气体温度均为\(7℃\)且平衡时，活塞\(a\)离气缸顶的距离是气缸高度的\( \dfrac {1}{4}\)，活塞\(b\)在气缸的正中央．
\((ⅰ)\)现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞\(b\)升至顶部时，求氮气的温度；
\((ⅱ)\)继续缓慢加热，使活塞\(a\)上升，当活塞\(a\)上升的距离是气缸高度的\( \dfrac {1}{16}\)时，求氧气的压强．

难度：中等

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8．如图所示，一定质量的理想气体从状态\(A\)变化到状态\(B\)，再由\(B\)变化到\(C.\)已知状态\(A\)的温度为\(300K\)．
\(①\)求气体在状态\(B\)的温度；
\(②\)由状态\(B\)变化到状态\(C\)的过程中，气体是吸热还是放热？简要说明理由．

难度：中等

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9．扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象\(.\)如图，截面积为\(S\)的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为\(300K\)，压强为大气压强\(p_{0}.\)当封闭气体温度上升至\(303K\)时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部气体压强立刻减为\(p_{0}\)，温度仍为\(303K\)，再经过一段时间内，内部气体温度恢复到\(300K.\)整个过程中封闭气体均可视为理想气体\(.\)求：
\((\)Ⅰ\()\)当温度上升到\(303K\)且尚未放气时，封闭气体的压强；
\((\)Ⅱ\()\)当温度恢复到\(300K\)时，竖直向上提起杯盖所需的最小力．

难度：中等

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10．
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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