知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量为\(m\)的导热性能良好的活塞\(A\)和质量也为\(m\)的绝热活塞\(B\)分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体\(P\)和\(Q\)，两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为\(T_{0}\)，气缸的截面积为\(S\)，外界大气压强为\( \dfrac {mg}{S}\)且不变，现对气体\(Q\)缓慢加热。求：
\((1)\)当活塞\(A\)恰好到达汽缸上端时，气体\(Q\)的温度；
\((2)\)在活塞\(A\)上再放一个质量为\(m\)的物块\(C\)，继续给气体\(Q\)加热，当活塞\(A\)再次到达汽缸上端时，气体\(Q\)的温度。

难度：较易

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2．
如图所示，在粗细均匀导热良好的玻璃管中封闭着长度均为\(10cm\)的\(A\)、\(B\)两段气柱。左、右两管水银高为\(3cm\)，\(B\)气柱离左端的距离为\(3cm\)。现保持环境温度不变，缓慢从右管注人水银，当左管水银面上升\(2cm\)时，求需注人水银长度为多少？大气压\(P_{0}=76cmHg\)。

难度：较易

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3．
如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为\(L\)，底面直径为\(D\)，其右端中心处开有一圆孔，质量为\(m\)的理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计，开始时气体温度为\(300K\)，活塞与容器底部相距\( \dfrac {2}{3}L\)，现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为\(p_{0}\)，求温度为\(480K\)时气体的压强。

难度：较易

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4．
一定质量理想气体经历如图所示的\(A→B\)、\(B→C\)、\(C→A\)三个变化过程，\(T_{A}=300K\)，气体从\(C→A\)的过程中做功为\(100J\)，同时吸热\(250J\)，已知气体的内能与温度成正比。求：
\((1)\)气体处于\(C\)状态时的温度\(T_{C}\)；
\((2)\)气体处于\(C\)状态时内能\(E_{C}\)。

难度：较易

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5．
如图所示，导热的圆柱形气缸放置在水平桌而上，横截面积为\(S\)、质量为\(m_{l}\)的活塞封闭着一定质量的气体\((\)可视为理想气体\()\)，活塞与气缸间无摩擦且不漏气。总质量为\(m_{2}\)：的砝码盘\((\)含砝码\()\)通过左侧竖直的细绳与活塞相连。当环境温度为\(T\)时，活塞离缸底的高度为\(h\)。现使环境温度缓慢降为\( \dfrac {T}{2}\)：
\(①\)当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？
\(②\)保持环境温度为\( \dfrac {T}{2}\)不变，在砝码盘中添加质量为\(\triangle m\)的砝码时，活塞返回到高度为\(h\)处，求大气压强\(p_{0}\)。

难度：中等

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6．
一定质量的理想气体被活塞封闭在汽缸内，如图所示水平放置\(.\)活塞的质量\(m=20kg\)，横截面积\(S=100cm^{2}\)，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动但不漏气，开始使汽缸水平放置，活塞与汽缸底的距离\(L_{1}=12cm\)，离汽缸口的距离\(L_{2}=4cm.\)外界气温为\(27℃\)，大气压强为\(1.0×10^{5} Pa\)，将汽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汽缸口相平，已知\(g=10m/s^{2}\)，求：
\(①\)此时气体的温度为多少；
\(②\)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收\(Q=390J\)的热量，则气体增加的内能\(\triangle U\)多大．

难度：较易

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7．
如图，体积为\(V\)、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为\(2.4T_{0}\)、压强为\(1.2P_{0}\)的理想气体\(.P_{0}\)和\(T_{0}\)分别为大气的压强和温度\(.\)已知：气体内能\(U\)与温度\(T\)的关系为\(U=aT\)，\(a\)为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的\(.\)求：
\((1)\)气缸内气体与大气达到平衡时的体积\(V_{1}\)；
\((2)\)在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量\(Q\)．

难度：中等

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8．
将一厚度不计粗细均匀的导热性能良好的长直玻璃管水平固定在桌面上，现用一厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体，已知活塞与玻璃管之间的摩擦可忽略不计。已知外界大气压强为\(p\)，封闭气柱的长度为\(L\)，外界环境温度为\(T.\)现用质量不计的细绳跨过光滑的定滑轮连接活塞与质量为\(m\)的重物，连接活塞的细绳呈水平状态，当系统再次平衡时，活塞向右移动的距离为\( \dfrac {L}{3}.\)假设整个过程中外界大气压强恒为\(p\)，重力加速度大小为\(g\)。求：
\(①\)玻璃管的横截面积为多大？
\(②\)当外界环境的温度降为\( \dfrac {5}{6}T\)时，系统再次达到平衡，气柱的长度为多少？

难度：较易

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9．
如图所示，“\(T\)”形活塞将绝热气缸内的气体分隔成\(A\)、\(B\)两部分，活塞左右两侧截面积分别为\(S_{1}\)、\(S_{2}\)，活塞至气缸两端底部的距离均为\(L\)，活塞与缸壁间无摩擦\(.\)气缸上\(a\)、\(b\)两个小孔用细管\((\)容积不计\()\)连通\(.\)初始时缸内气体的压强等于外界大气压强\(P_{0}\)，温度为\(T_{0}.\)现对缸内气体缓慢加热，发现活塞向右移动了\(\triangle L\)的距离\((\)活塞移动过程中不会经过小孔\()\)，试求：
\((1)\)再次稳定时，气体的压强；
\((2)\)求缸内气体的温度．

难度：较易

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10．
如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为\(m\)的密闭活塞，活塞\(A\)导热，活塞\(B\)绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为\(L_{0}\)，温度为 \(T_{0}.\)设外界大气压强为\(P_{0}\)保持不变，活塞横截面积为 \(S\)，且\(mg=p_{0}s\)，环境温度保持不变。求：在活塞 \(A\)上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于\(2m\)时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞\(A\)下降的高度。

难度：中等

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