知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
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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2．
如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由\(a\)、\(b\)和\(c\)三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为\(2S\)、\( \dfrac {S}{2}\)和\(S.\)已知大气压强为\(p_{0}\)，温度为\(T_{0}.\)两活塞\(A\)和\(B\)用一根长为\(4l\)的不可伸长的轻线相连，把温度为\(T_{0}\)的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示\(.\)现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到\(T.\)若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？

难度：中等

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3．
一粗细均匀的\(J\)型玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端\((\)足够长\()\)开口向上，短臂内封有一定质量的理想气体\(.\)初始状态时管内各段长度如图\((a)\)所标，密闭气体的温度为\(27℃.\)大气压强为\(75cmHg\)，求：
\((1)\)若沿长臂的管壁缓慢加入\(5cm\)的水银柱并与下方的水银合为一体，为使密闭气体保持原来的长度，应使气体的温度变为多少？
\((2)\)在第\((1)\)小题的情况下，再使玻璃管沿绕过\(O\)点的水平轴在竖直平面内逆时针转过\(180^{\circ}\)，稳定后密闭气体的长度变为多大？
\((3)\)在图\((b)\)的\(p-T\)坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程．

难度：较易

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4．
如图所示，两端开口、粗细均匀的长直\(U\)形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为\(15cm\)的空气柱，气体温度为\(300K\)时，空气柱在\(U\)形管的左侧．
\((i)\)若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地注入\(25cm\)长的水银柱，管内的空气柱长为多少？
\((ii)\)为了使空气柱的长度恢复到\(15cm\)，且回到原位置，可以向\(U\)形管内再注入一些水银，并改变气体的温度，应从哪一侧注入长度为多少的水银柱？气体的温度变为多少？\((\)大气压强\(P_{0}=75cmHg\)，图中标注的长度单位均为\(cm)\)

难度：中等

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5．如图，粗细均匀、两端开口的\(U\)形管竖直放置，两管的竖直部分高度为\(20cm\)，内径很小，水平部分\(BC\)长\(14cm.\)一空气柱将管内水银分隔成左右两段\(.\)大气压强\(P_{0}=76cmHg.\)当空气柱温度为\(T_{0}=273K\)、长为\(L_{0}=8cm\)时，\(BC\)管内左边水银柱长\(2cm\)，\(AB\)管内水银柱长也为\(2cm.\)求：
\((1)\)右边水银柱总长是多少？
\((2)\)当空气柱温度升高到多少时，左边的水银恰好全部进入竖直管\(AB\)内？
\((3)\)为使左、右侧竖直管内的水银柱上表面高度差最大，空气柱温度至少要升高到多少？

难度：难

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6．
如图，水平面上固定着两个内壁光滑的气缸\(A\)、\(B\)，横截面积相同的绝热活塞\(a\)、\(b\)用水平轻杆连接，将一定量的气体封闭在两气缸中，气缸\(A\)绝热，气缸\(B\)导热，开始时活塞静止，活塞与各自气缸底部距离相等，\(B\)气缸中气体压强等于大气压强\(p_{0}=1.0×10^{5}Pa\)，\(A\)气缸中气体温度\(TA=300K\)，气缸外界温度保持不变，现通过电热丝加热\(A\)气缸中的气体，活塞缓慢移动，当\(B\)缸中气体体积变为开始状态的\( \dfrac {2}{5}\)倍时，求：
\((i)B\)气缸气体的压强；
\((ii)A\)气缸气体的温度．

难度：较易

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7．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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8．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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9．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\((h_{1}=h_{2}=5cm,L_{1}=50cm,)\)，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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10．
一粗细均匀的玻璃管长\(90cm\)，开口向上竖直放置，内部用高\(25cm\)的水银柱封闭一段高\(30cm\)的空气柱\((\)看作理想气体\()\)，外界大气压为\(75cmHg\)，求：
\((1)\)当玻璃管缓慢水平放置时，封闭气体的长度；
\((2)\)此过程中吸热还是放热？并说明理由．

难度：较易

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