如图甲所示,竖直放置的汽缸高H=18cm,距缸底h=11cm的光滑内壁上安装有小支架,质量m=1kg,横截面积S=1
10-3m2的活塞静置于支架上。缸内封闭了一定质量的理想气体,气体的温度to=27°C,压强等于大气压强po=1.0
105Pa。活塞与内壁接触紧密。现对密闭气体缓慢加热,使气体温度最终升高至T=450K,此过程气体内能增加了13.6J,热力学温度与摄氏温度之间的数量关系取T=t+273,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)在缓慢加热过程中,活塞刚要离开小支架时的气体温度T;
(2)在如图乙所示的p—V图上,画出整个过程中汽缸内气体的状态变化;
(3)整个过程气体吸收的热量Q。
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(1)在缓慢加热过程中,活塞刚要离开小支架时的气体温度T;
(2)在如图乙所示的p—V图上,画出整个过程中汽缸内气体的状态变化;
(3)整个过程气体吸收的热量Q。
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19-20高二下·江苏扬州·期末 查看更多[3]
江苏省扬州市2019-2020学年高二下学期期末调研物理试题(已下线)江苏省扬州市三年(2020-2022)高二下学期期末物理测试题题型分类汇编2-实验、解答题3.1热力学第一定律 课时检测-粤教版(2019)选择性必修第三册
更新时间:2020-07-12 11:31:24
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示,长为
、内壁光滑的汽缸定在水平面上,其右侧有一个开口,汽缸内用横截面积为
的活塞封闭有压强为
、温度为
的理想气体,开始时活塞位于距缸底
处。现对封闭的理想气体加热,使活塞缓慢向右移动。(已知大气压强为
)求:
(1)活塞恰好移动到汽缸口时,缸内封闭气体的温度?
(2)当温度升高到
时,缸内封闭气体的压强?
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(1)活塞恰好移动到汽缸口时,缸内封闭气体的温度?
(2)当温度升高到
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适中
(0.65)
【推荐2】一定质量的理想气体由状态A经状态B变为状态C,其中
过程为等压变化,
过程为等容变化。已知状态A的体积VA为
,压强
为
,状态A的温度
与状态C的温度TC相同,都为
,状态B的温度TB为
。
(1)求气体在状态B时的体积。
(2)求气体在状态C时的压强。
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(1)求气体在状态B时的体积。
(2)求气体在状态C时的压强。
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适中
(0.65)
名校
【推荐3】一个内部容积为
的不漏气玩具足球,被冰冻在河边冰面下方冰水混合物中。春天到了,冰面融化,足球浮出水面,物理研究兴趣小组的同学把它捡起,并在河岸晾干。已知当天的气温是17
,当足球(含气体)温度和空气温度相同时,用带有气压计的打气筒给它打气。刚插上球针时,气压计显示1.2atm,打气筒连接的球针上有保护装置,打入足球的空气不会再溢出。打气筒的气筒总体积为120mL,每次可以将一标准大气压状态下的空气充到足球内,在所有过程中认为足球体积没有变化,充气过程中气体温度不变。
(1)求原来在河里冰冻时玩具足球内部气体的压强。(保留3位有效数字)
(2)如果该玩具足球能承受的压强最大值是2.8atm,每次充气都把打气筒活塞提到离最高点三分之一位置,则按压打气筒的次数最多是几次。
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(1)求原来在河里冰冻时玩具足球内部气体的压强。(保留3位有效数字)
(2)如果该玩具足球能承受的压强最大值是2.8atm,每次充气都把打气筒活塞提到离最高点三分之一位置,则按压打气筒的次数最多是几次。
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】如图所示,固定的竖直导热汽缸由上下两个一小一大同轴圆筒组成,圆筒底部通过管道相通(管道内气体体积忽略不计)。两圆筒中各有一个活塞,小圆筒口可将活塞卡住。已知大活塞的质量为m1=2.50kg,横截面积为S1=80.0cm2;小活塞的质量为m2=1.50kg,横截面积为S2=40.0cm2;两活塞用刚性轻杆连接。装置处于温度T1=495K的环境中,小活塞与小圆筒口相距l2=20.0cm,大活塞与大圆筒底部相距l1,且l1>l2,此时容器中封闭气体总体积为V1=2.40×103cm3,缸内封闭的气体质量不变,不计两活塞与汽缸壁之间的摩擦,g取10m/s2,外部环境压强为p0=1.00×105Pa,求:
(1)当外部环境温度为T1时,求汽缸中气体的压强p1;
(2)外界环境温度为T2=303K,缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强p2。
(1)当外部环境温度为T1时,求汽缸中气体的压强p1;
(2)外界环境温度为T2=303K,缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强p2。
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,系统由左右两个侧壁绝热、横截面积均为S的容器组成.左容器足够高,上端开口,右容器上端由导热材料封闭.两个容器的下端由可忽略容积的细管连通.容器内有两个绝热的活塞A、B,A、B下方封有氮气,B上方封有氢气,大气压强为p0,环境温度为T0=273K,两个活塞因自身重力对下方气体产生的附加压强均为0.1p0。系统平衡时,各气体柱的高度如图所示,现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升的高度为0.7h。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡。氮气和氢气均可视为理想气体。求:
(1)水的温度;
(2)第三次平衡时氢气的压强。
(1)水的温度;
(2)第三次平衡时氢气的压强。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/30/2516891537973248/2537629341163521/STEM/a2a9fcdb-82ec-4251-bd7d-507d8b5d8ce1.png?resizew=174)
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适中
(0.65)
【推荐3】如图所示,导热性能良好、开口向上的汽缸内壁顶部有一固定卡环,卡环到汽缸底部高度为2h,用一个质量与厚度均不计的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞上放有一铁块,缸内气体温度为375K,活塞到汽缸底部高度为h,缸内气体压强为1.25p0,缓慢升高汽缸温度,当气体温度升高为450K时,维持温度不变的条件下缓慢取走铁块,不计活塞与汽缸间的摩擦,大气压强为p0,求:
(1)气体温度升高为450K时,铁块取走前活塞到汽缸底部的高度;
(2)最终活塞稳定后缸内气体的压强。
(1)气体温度升高为450K时,铁块取走前活塞到汽缸底部的高度;
(2)最终活塞稳定后缸内气体的压强。
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适中
(0.65)
【推荐1】在
小球时代,可以用热水浸泡将踩瘪后的乒乓球恢复。如图,已知乒乓球导热性能良好,完好时内部气压为大气压强
,踩瘪后体积变为原体积的80%,外界温度恒为
,把乒乓球全部浸入热水里,当球内气压大于等于
时,乒乓球就刚好开始恢复,已知球内气体内能始终只与温度成正比,踩瘪后球内气体内能为E;
(1)求乒乓球被踩瘪但没有破裂时的内部压强;
(2)求要使乒乓球刚好开始恢复,热水温度至少要多少K;
(3)若热水为即为(2)问最小值,乒乓球从放入热水直到恢复形变时总共吸热为Q,则恢复形变过程中球内气体做功多少。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c528589cea5615946f68234d878ba11.png)
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(1)求乒乓球被踩瘪但没有破裂时的内部压强;
(2)求要使乒乓球刚好开始恢复,热水温度至少要多少K;
(3)若热水为即为(2)问最小值,乒乓球从放入热水直到恢复形变时总共吸热为Q,则恢复形变过程中球内气体做功多少。
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C,其中A→B过程为等压变化,B→C过程为等容变化。已知
、
、
、
(1atm为一个大气压强)。
(1)请求出气体在状态B时的温度
;
(2)请求出气体在状态C时的压强
;
(3)设A→B过程气体吸收热量为
,B→C过程气体放出热量为
,请你比较
、
大小并说明依据。
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79497004d15dbecc2b5beac6f4745288.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9ae92d52dc132dbb1edb7f2571e065e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b97c73af414c59cf7a7558b0d72ba90.png)
(1)请求出气体在状态B时的温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5b3961f5681dca061c2d5eccdfa1d6b7.png)
(2)请求出气体在状态C时的压强
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/17d7e52bdcb9e8e54d2faa871f95a4b5.png)
(3)设A→B过程气体吸收热量为
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