知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，导热性能良好的圆筒形密闭气缸水平放置，可自由活动的活塞将气缸分隔成\(A\)、\(B\)两部分\(.\)活塞与气缸左侧面连接一轻质弹簧，当活塞与气缸右侧面接触时弹簧恰好无形变\(.\)开始时环境温度为\(t_{1}=27℃\)，\(B\)内充有一定质量的理想气体，\(A\)内是真空\(.\)稳定时\(B\)部分气柱长度为\(L_{1}=0.10m\)，此时弹簧弹力与活塞重力大小之比为\(3\)：\(4.\)已知活塞的质量为\(m=3.6kg\)，截面积\(S=20cm^{2}\)，重力加速度\(g=10m/s^{2}\)．
\((1)\)将活塞锁定，将环境温度缓慢上升到\(t_{2}=127℃\)，求此时\(B\)部分空气柱的压强；
\((2)\)保持环境温度\(t_{2}\)不变，解除活塞锁定，将气缸缓慢旋转\(90^{\circ}\)成竖直放置状态，\(B\)部分在上面\(.\)求稳定时\(B\)部分空气柱的长度．

难度：较易

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2．
如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为\(10kg\)，横截面积\(50cm^{2}\)，厚度\(1cm\)，气缸全长\(21cm\)，气缸质量\(20kg\)，大气压强为\(1×10^{5}Pa\)，当温度为\(7℃\)时，活塞封闭的气柱长\(10cm\)，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通\(.g\)取\(10m/s^{2}\)求：
\((1)\)气柱多长？
\((2)\)当温度多高时，活塞刚好接触平台？
\((3)\)当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力\(.(\)活塞摩擦不计\()\)．

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，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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4．
如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，其横截面积\(S=1×10^{-3}m^{2}\)，中间用两个活塞\(A\)与\(B\)封住一定质量的理想气体，\(A\)、\(B\)都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气，\(A\)的质量不计，\(B\)的质量\(m=8kg\)，\(B\)与一劲度系数\(k=5×10^{2}N/m\)的轻质弹簧相连，已知大气压强\(p_{0}=1×10^{5}Pa\)，平衡时，两活塞间的距离\(L_{0}=0.9m\)，现用力压\(A\)，使之缓慢向上移动一定距离后再次保持平衡，平衡时用于压\(A\)的力\(F=50N.\)假定气体温度保持不变，取\(g=10m/s^{2}\)，求活塞\(A\)向上移动的距离\(L\)。

难度：较易

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5．
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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6．
一气缸竖直放在水平地面上，缸体质量\(M=10kg\)，活塞质量\(m=4kg\)，活塞横截面积\(S=2×10^{-3}\) \(m^{2}\)，活塞上面的气缸内封闭了一定质量的理想气体，下面的气孔\(O\)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\(k=2×10^{3}\) \(N/m\)的竖直轻弹簧相连。当气缸内气体温度为\(T_{1}=400K\)时弹簧为自然长度，此时活塞与缸底间的距离\(L_{1}=20cm\)，取\(g=10m/s^{2}\)，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。
\((i)\)当缸内气体绝对温度\(T_{2}\)为多少时，气缸刚好对地面没有压力；
\((ii)\)当缸内气体绝对温度\(T_{3}=1500K\)时，活塞与缸底间的距离\(L_{2}\)为多少？

难度：较易

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7．
如图\(1\)所示水平放置的气缸内被活塞封闭一定质量的理想气体，气体的温度为\(17℃\)，活塞与气缸底的距离\(L_{1}=12cm\)，离气缸口的距离\(L_{2}=3cm\)，将气缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与气缸口相平为止如图\(2\)所示。已知\(g=10m/s^{2}\)，大气压强为\(1.0×10^{5}\) \(Pa\)，活塞的横截面积\(S=100cm^{2}\)，质量\(m=20kg\)，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动但不漏气，求：
\((i)\)活塞上表面刚好与气缸口相平时气体的温度为多少？
\((ii)\)在对气缸内气体逐渐加热的过程中，气体吸收\(340J\)的热量，则气体增加的内能多大？

难度：较易

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8．
如图，导热性能极好的气缸，高为\(L=l.0m\)，开口向上固定在水平面上，气缸中有横截面积为\(S=100cm^{2}\)、质量为\(m=20kg\)的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。当外界温度为\(t=27℃\)、大气压为\(P_{0}=l.0×l0^{5}Pa\)时，气柱高度为\(l=0.80m\)，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，取\(g=10m/s^{2}\)，求：
\(①\)如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端。在顶端处，竖直拉力\(F\)有多大？
\(②\)如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到气缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？

难度：中等

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9．
如图所示，一根粗细均匀的细玻璃管开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段长为\(h=24cm\)的水银柱封闭了一段长为\(x_{0}=23cm\)的空气柱，系统的初始温度为\(T_{0}\)，外界大气压为\(P_{0}=76cmHg.\)现将玻璃管开口封闭，将系统温度升至\(2T_{0}\)，结果发现管中水银柱上升了\(2cm\)，求
\(①\)升温后水银柱下端封闭气体的压强；
\(②\)升温前玻璃管内水银柱上端气体的初始长度。

难度：较易

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10．
如图所示，用一个绝热活塞将绝热容器平均分成\(A\)、\(B\)两部分，用控制阀\(K\)固定活塞，开始时\(A\)、\(B\)两部分气体的温度都是\(20℃\)，压强都是\(1.0×10^{5}Pa\)，保持\(A\)体积不变，给电热丝通电，使气体\(A\)的温度升高到\(60℃\)，求：
\(①\)气体\(A\)的压强是多少？
\(②\)保持气体\(A\)的温度不变，拔出控制阀\(K\)，活塞将向右移动压缩气体\(B\)，平衡后气体\(B\)的体积被压缩\(0.05\)倍，气体\(B\)的温度是多少？

难度：较易

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