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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2．如图所示，一导热性能良好的容器水平放置，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别为\(S_{A}=10cm^{2}\)和\(S_{B}=4cm^{2}\)，质量分别是\(M_{A}=6kg\)，\(M_{B}=4kg.\)它们之间用一质量不计的轻质细杆相连\(.\)两活塞可在筒内无摩擦活动，但不漏气\(.\)在气温是\(-23℃\)时，用销子\(M\)把\(B\)拴住，并把阀门\(K\)打开，使容器和大气相通，随后关闭\(K\)，此时两活塞间气体体积是\(300cm^{3}\)，当气温升到了\(T=300K\)时求\((\)设大气压强为\(1.0×10^{5}Pa\)不变，容器内气体温度始终和外界气温相同\()\)：
\((1)\)此时封闭气体的压强；
\((2)\)若温度升到\(T=300K\)，刚拔去销子\(M\)时两活塞的加速度；
\((3)\)若活塞在各自圆筒内运动一段位移后速度达到最大，这时加速度为多大\((\)活塞运动过程没有碰到弯壁处\()\)？

难度：较易

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3．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柱，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\(300 K\)时，平衡时水银柱的位置如图所示，\(h_{1}=h_{2}=5 cm\)，\(L_{1}=50 cm\)，大气压强为\(75 cmHg\)．

\((1)\)求右管内空气柱的长度\(L_{2};\)

\((2)\)关闭阀门\(A\)，当温度升至\(405 K\)时，求左侧竖直管内空气柱的长度\(L_{3}.(\)大气压强保持不变\()\)

难度：较难

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4．
如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为\(3\)：\(1\)，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为\(L(\)以\(cm\)为单位\()\)；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出\(3L/8\)。现使活塞缓慢向上移动\(11L/32\)，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强\((\)以\(cmHg\)为单位\()\)

难度：较难

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5．
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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6．如图所示两个气缸质量均为 \(M\)，内部横截面积均为 \(S\)，两个活塞的质量均为 \(m\)，左边的气缸静止在水平面上，右边的活塞和气缸竖直悬挂在天花板下。不计活塞与气缸壁间的摩擦，两个气缸内分别封闭有一定质量的气体 \(A\)、 \(B\)，大气压为 \(p_{0}\)，求封闭气体 \(A\)、 \(B\)的压强各多大？

难度：中等

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7．如图所示，在长为\(l=57cm\)的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用\(4cm\)高的水银柱封闭着\(51cm\)长的理想气体，管内外气体的温度均为\(33℃.\)现将水银徐徐注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为多少？接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中刚好只剩下\(4cm\)高的水银柱？\((\)大气压强为\(P_{0}=76cmHg)\)

难度：中等

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8．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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9．
\((1)\)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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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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