知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
某型号汽车轮胎的容积为\(25L\)，轮胎内气压安全范围为\(2.5 ～3.0atm.\)胎内气体\(27 ℃\)时胎压显示为\(2.5 atm.(\)保留\(2\)位有效数字\()\)

\(①\)假设轮胎容积不变，若胎内气体的温度达到\(57 ℃\)，轮胎内气压是否在安全范围？

\(②\)已知阿伏加德罗常数为\(N_{A}=6×10^{23}mol/L\)，\(1 atm\)、\(0 ℃\)状态下，\(1 mol\)任何气体的体积为\(22.4 L.\)求轮胎内气体的分子数为多少？

难度：较难

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2．如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在\(A\)、\(B\)两处设有限制装置，使活塞只能在\(A\)、\(B\)之间运动，\(B\)左面汽缸的容积为\(V_{0}\)，\(A\)、\(B\)之间的容积为\(0.1V_{0}.\)开始时活塞在\(B\)处，缸内气体的压强为\(0.9p_{0}(p_{0}\)为大气压强\()\)，温度为\(297K\)，现缓慢加热汽缸内气体，直至\(399.3K.\)求：
\((1)\)活塞刚离开\(B\)处时的温度\(T_{B}\)；
\((2)\)缸内气体最后的压强\(p\)；
\((3)\)在图中画出整个过程的\(p-V\)图线．

难度：难

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3．
一圆柱形绝热汽缸，质量\(M\)为\(10kg\)，总长度\(L\)为\(40cm\)。内有一活塞，质量\(m\)为\(5kg\)，截面积\(S\)为\(50cm^{2}\)，活塞与汽缸壁间摩擦不计，且不漏气。当外界大气压强\(p_{0}\)为\(1×10^{5}Pa\)，缸内温度\(t_{0}\)为\(7℃\)时，如图所示，用绳子系住活塞将汽缸悬挂起来，汽缸内气柱的高\(L_{1}\)为\(35cm\)，\(g\)取\(10m/s^{2}\)。\((\)缸体和活塞的厚度不计\()\)求：

\((1)\)此时汽缸内气体的压强；

\((2)\)当缸内温度升高到多少摄氏度时，活塞与汽缸将分离．

难度：难

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4．
图示为一上粗下细且下端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，下管足够长，图中管的截面积分别为\(S_{1}=2cm^{2}\)，\(S_{2}=1cm^{2}\)，管内水银长度为\(h_{1}=h_{2}=2cm\)，封闭气体长度\(L=10cm\)，大气压强\(p_{0}\)相当于\(76cm\)高水银柱产生的压强，气体初始温度为\(300 K\)，若缓慢升高气体温度。\((g\)取\(10m/s^{2})\)试求：
\((1)\)当粗管内的水银刚被全部挤入细管中时气体的温度\(;\)
\((2)\)当气体温度为\(525K\)时，水银柱上端距玻璃管最上端的距离。

难度：较难

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5．如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在\(A\)、\(B\)两处设有限制装置，使活塞只能在\(A\)、\(B\)之间运动，\(B\)左面汽缸的容积为\(V_{0}\)，\(A\)、\(B\)之间的容积为\(0.1V_{0}.\)开始时活塞在\(B\)处，缸内气体的压强为\(0.9P_{0}(P_{0}\)为大气压强\()\)，温度为\(297 K\)，现缓慢加热汽缸内气体，直至温度为\(399.3 K.\)求：

\((1)\)活塞刚离开\(B\)处时的温度\(T_{B}\)；
\((2)\)缸内气体最后的压强\(P\)；
\((3)\)在图乙中画出整个过程的\(P-V\)图线．

难度：较难

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6．
如图所示，在开口向上、竖直放置的薄壁圆柱形容器内用质量\(m=2.0kg\)的活塞密封一部分气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器的底面积\(S=100cm^{2}\)，开始时气体的温度\(T_{1}=280K\)，活塞到容器底的距离\(h_{1}=20.0cm\)。在气体从外界吸收\(Q=40J\)热量的过程中，活塞缓慢上升的距离\(\triangle h=1.0cm\)。已知大气压强\(p_{0}=1.0×10^{5}Pa\)，重力加速度\(g=10m/s^{2}\)。求：

\((1)\)活塞停止上升时容器内气体的温度\(T_{2}\)；

\((2)\)密闭气体内能的增加量\(\triangle U\)。

难度：较易

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7．如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，活塞的横截面积为S．初始时，气体的温度为T₀，活塞的下表面与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时活塞上升了h，已知大气压强为P₀，重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦．求此时气体的温度和加热过程中气体内能的增加量．（题中各物理量单位均为国际单位制单位）

难度：中等

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8．如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，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\(.\)当管竖直放置时，封闭气柱\(A\)的长度\(L_{A}=50cm.\)现把开口端向下插入水银槽中，直至\(A\)端气柱长\(L_{A}′=37.5cm\)时为止，这时系统处于静止状态\(.\)已知大气压强\(p_{0}=75cmHg\)，整个过程中温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度．

难度：较难

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9．如图所示是一个油气田构造示意图．A处有一个废井管，横截面积为S，高为h，下端有一段质量为m的岩芯封住井管，设原来井中B处油气压强为p₀（与外界相同），温度为27℃，在地热作用下，B处温度突然升高到127℃，岩芯在高压作用下向上喷射，试估算岩芯能射出的高度？（忽略一切阻力）

难度：中等

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10．如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T₀=300K、大气压强p₀=1.0×10⁵Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l₀=30cm，不计活塞的质量和厚度．现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：
①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T₁．
②封闭气体温度升高到T₂=540K时的压强p₂．

难度：易

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