1 . 如图甲所示,一水平固定放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成,汽缸中活塞Ⅰ与活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用长度为
、不可伸长的轻质细线连接,活塞Ⅱ恰好位于汽缸的粗细缸连接处,此时细线拉直且无张力。现把汽缸竖立放置,如图乙所示,活塞Ⅰ在上方,稳定后活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸的粗细缸连接处的距离均为L。已知活塞Ⅰ与活塞Ⅱ的质量分别为
、m,面积分别为2S、S,环境温度为
,重力加速度大小为g,大气压强保持不变,忽略活塞与汽缸壁的摩擦,汽缸不漏气,汽缸与活塞导热性良好,不计细线的体积。
(ⅰ)缓慢升高环境温度,稳定后活塞Ⅱ再次回到汽缸的粗细缸连接处,求环境温度T及此时细线张力
;
(ⅱ)在图乙中,若温度保持
不变,用力缓慢上推活塞Ⅱ,使其再次回到汽缸的粗细缸连接处并保持静止,求稳定后推力
及活塞Ⅰ到粗细缸连接处的距离x。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0d916a406adac9fa4dcfbad152547ac9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fad491e5b5e14c49ef8b7004ebcfcef9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/635ccd929471d564cc9d2d96266b34d1.png)
(ⅰ)缓慢升高环境温度,稳定后活塞Ⅱ再次回到汽缸的粗细缸连接处,求环境温度T及此时细线张力
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/278965ea5c0b415e5f43e4546145a811.png)
(ⅱ)在图乙中,若温度保持
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/635ccd929471d564cc9d2d96266b34d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8fa2a71f810d4d00f678d1a791b561bc.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/25/524f537a-8343-4bd6-9bc5-076b9ba80521.png?resizew=291)
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2 . 某科技小组制作的潜水器模型如图所示,高压储气瓶通过细管与水箱连接,水箱通过细管通向外界,连接各部分的细管容积不计。水箱中有一厚度不计的轻活塞,在地面先将高压空气充入储气瓶中,并关闭阀门,此时活塞在水箱的最右端。水箱装满水后,潜水器下潜,通过遥控器可以远程控制阀门和压缩机,储气瓶和水箱内气体可通过阀门进行交换(使潜水器上下浮动)。当质量为M的潜水器静止在水面下H处,活塞恰好处于水箱正中间,此时水箱内气体的质量为m。已知水箱的容积为V,水箱内气体的压强等于潜水器所在处的压强,储气瓶和水箱内气体温度保持不变,储气瓶内的气体视为理想气体,水的密度为ρ,重力加速度为g,大气压强为p0。求:
(1)潜水器静止于水面下H1处时,水箱内气体的质量m1;
(2)潜水器以最大加速度上浮,则在潜水器上浮到水面下H2处时,水箱内气体的质量m2。
(1)潜水器静止于水面下H1处时,水箱内气体的质量m1;
(2)潜水器以最大加速度上浮,则在潜水器上浮到水面下H2处时,水箱内气体的质量m2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/11/27/47dbe98a-f32a-49b8-9aaf-49cbfb02b174.png?resizew=304)
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3 . 如图甲所示,粗细均匀且开口向上的细玻璃管内有一段长为
cm的水银柱,封闭了一段长度为
cm的气柱。若将玻璃管按如图乙所示倾斜放置,倾角为
,已知重力加速度
m/s2,大气压强
cmHg。
,
,玻璃管足够长,求:
(1)倾斜放置时气柱的长度;
(2)将图乙所示的玻璃管以一定的加速度竖直向上加速运动,如果空气柱的长度又变成
,则加速度a为多大?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5962127ee0b5ae444e7a4730b435c6be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/51600ffb09ccfffa7741914d4e2020ec.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/594a9c33a588802263d538d5244240ee.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d601467b73eedb3502914d368752a242.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02b92c00ce25bdb71a2ce46891adfe13.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f986badfc5dea707c164e2ab6c98dd06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8485466d2127bd681a322f87c58f86.png)
(1)倾斜放置时气柱的长度;
(2)将图乙所示的玻璃管以一定的加速度竖直向上加速运动,如果空气柱的长度又变成
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9fbd49bf20f987c05b4d36e31549075c.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/21/5e8e7bd4-d17d-4968-aa4f-07d9d287f109.png?resizew=120)
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2023-03-10更新
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1501次组卷
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3卷引用:湖南省四大名校名师团队2022-2023学年高三下学期2月联考模拟冲刺卷物理试题(一)
4 . 如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中,当温度为280K时,被封闭的气柱长L=25cm,两边水银柱高度差h=5cm,大气压强
。求:
(1)为使左端水银面下降h1=5cm,封闭气体温度应变为多少;
(2)封闭气体的温度保持(1)问中的值不变,为使两液面相平,需从底端放出的水银柱长度为多少。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/99834d454015b2db7e83ad057fc3a976.png)
(1)为使左端水银面下降h1=5cm,封闭气体温度应变为多少;
(2)封闭气体的温度保持(1)问中的值不变,为使两液面相平,需从底端放出的水银柱长度为多少。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/3/14/2943260918104064/2943318877839360/STEM/54ab910d-26bf-4e0a-a310-dc92855ac2b5.png?resizew=85)
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2022-03-24更新
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1529次组卷
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4卷引用:2023届四川省遂宁市高三下学期第三次诊断考试理综物理试题
2023届四川省遂宁市高三下学期第三次诊断考试理综物理试题重庆市主城区六校2018-2019学年高二下学期期末联考物理试题甘肃省靖远县第二中学2021-2022学年高二下学期4月物理试题(已下线)16.8液柱模型-2024年高考物理一轮复习100考点100讲
名校
5 . 为方便抽取密封药瓶里的药液,护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液。如图所示,某种药瓶的容积为0.9mL,内装有0.5mL的药液,瓶内气体压强为
,护士用注射器将体积为0.04mL、压强为
的气体注入药瓶(瓶内外温度相同且始终保持不变,气体视为理想气体),求:
(1)此时药瓶内气体的压强。
(2)若再次将体积为0.04mL、压强为
的气体注入药瓶,此时药瓶内气体的压强。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/018dda2daa29998ee075f51f84c274fd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/018dda2daa29998ee075f51f84c274fd.png)
(1)此时药瓶内气体的压强。
(2)若再次将体积为0.04mL、压强为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/018dda2daa29998ee075f51f84c274fd.png)
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2022-03-22更新
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2357次组卷
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7卷引用:2023届湖北普通高中学业水平选择性考试模拟训练物理试题
6 . 如图所示, 倾角为
的斜面上固定着两端开口的汽缸,内部横截面的面积为S,用两个质量均为m的活塞A与B封住一定质量的理想气体,A、B均可无摩擦地滑动,且不漏气。B与一劲度系数为k的轻弹簧相连,平衡时,两活塞间的距离为l0。现用沿斜面向下的力推A,使之缓慢地沿斜面向下移动一定距离后,再次保持平衡,此时用于推A的力大小为F。求活塞A沿斜面向下移动的距离。(已知大气压强为p0,重力加速度大小为g,气体温度保持不变,弹簧始终在弹性限度内)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e514bc1761deff47d27c1909c1906ab4.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2022/9/14/3066385512792064/3066821715599360/STEM/7f31c8cec002416e8ed50341c97d2c5c.png?resizew=226)
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名校
7 . 如图所示,导热良好的固定直立圆筒内用面积
,质量
的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触,平衡时圆筒内气体处于状态A,其体积
。缓慢推动活塞使气体达到状态B,此时体积
。固定活塞,升高热源温度,气体达到状态C,此时压强
。已知从状态A到状态C,气体从外界吸收热量
;从状态B到状态C。气体内能增加
;大气压
。
(1)求气体在状态C的温度
;
(2)求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65faa08ad0d37b1910d63a4bbb9c8b5c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6967ec3aaf9e7e6a9d90533b8ff61d10.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/12b9d999ececf8ff61f57714bd41b8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dce3f21bb1b4a842bbdac41a9b6b586d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f36309d1ad32e7405211670b64df60fe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41905122a07f12aee71b8ef407dbf41a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/659b2bfb8a734557f4278f9797f22cfe.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f1ce6ab58b6fb11db23c0474efd52e99.png)
(1)求气体在状态C的温度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e3dff6ed7e3b5c3c1c47167975c0160.png)
(2)求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功W。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/8/15/fa866d92-73a2-4668-a7cd-c0f3c4962ba4.png?resizew=125)
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2023-08-14更新
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1114次组卷
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8卷引用:广东省江门市第一中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题
名校
8 . 如图所示,某种药瓶的容积为V0,内装有
的药液,药液上方为空气,压强为p0。护士把注射器针插入药液中,拉动注射器手柄,抽出体积为
的药液。瓶内空气温度保持不变,且视为理想气体。
(1)判断该次抽药液过程中瓶内空气是吸热还是放热,并说明理由;
(2)抽出体积为
的药液后,药瓶内空气的压强。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4bb9c1d880f8d3bb66f920740800d43f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c63055a5d6916f99d07fede49120753f.png)
(1)判断该次抽药液过程中瓶内空气是吸热还是放热,并说明理由;
(2)抽出体积为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c63055a5d6916f99d07fede49120753f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/22/d383265d-fd81-4b12-85de-7e4833cd7eb1.png?resizew=31)
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名校
9 . 一定质量理想气体的压强体积(p-V)图像如图所示,其中a到b为等温过程,b到c为等压过程,c到a为等容过程。已知气体状态b的温度Tb=297K、压强pb=1×105Pa、体积Vb=24L,状态a的压强pa=3×105Pa。
(1)求气体状态a的体积V以及状态c的温度T;
(2)若b到c过程中气体内能改变了2×104J,求该过程气体放出的热量Q。
(1)求气体状态a的体积V以及状态c的温度T;
(2)若b到c过程中气体内能改变了2×104J,求该过程气体放出的热量Q。
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2022-03-23更新
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2298次组卷
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10卷引用:专题14 理想气体状态方程与热力学定律—备战2023年高考物理母题题源解密(全国通用)
(已下线)专题14 理想气体状态方程与热力学定律—备战2023年高考物理母题题源解密(全国通用)2023《金版教程》大二轮-专题复习冲刺方案 短板排查靶向练 十四四川省泸县第一中学2022-2023学年高三下学期开学考试理综物理试题浙江省温州新力量联盟2022-2023学年高二下学期期末检测物理试题辽宁省朝阳市建平县实验中学2022-2023学年高二下学期5月期中物理试题(已下线)专题21 气体、固体和液体-高二下好题汇编2022届四川省成都市高三下学期第二次诊断性检测理综物理试题(已下线)押全国卷33(2)题 热学客观题-备战2022年高考物理临考题号押题(全国专用)(已下线)第14题 热学—备战2022年高考物理临考题号押题(辽宁专用)(已下线)专题12 热学-2022年高考真题汇编(浙江、全国甲、全国乙、山东、湖南、广东、河北、湖北、辽宁)
名校
10 . 如图所示,高为L,横截面积为S的导热汽缸内有一不规则物体,厚度不计的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞正好在汽缸的顶部。再在活塞上放置质量为m的物体后,活塞缓慢下移,并静止在与缸底的间距为0.8L的高度。已知外界大气压强
,忽略缸内气体温度的变化,不计活塞和汽缸的摩擦,重力加速度为g。求:
(1)不规则物体的体积
;
(2)该过程中缸内气体向外界放出的热量
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/33978b78b0ebd8658d953a3de88c7823.png)
(1)不规则物体的体积
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21c280c5f4ae649c3bb1f720633c886c.png)
(2)该过程中缸内气体向外界放出的热量
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/acc290b44635265137fdf13146b6a6d9.png)
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2023-05-15更新
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1136次组卷
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5卷引用:江苏省南京市六校联合体2022-2023高二下学期期中物理试题
江苏省南京市六校联合体2022-2023高二下学期期中物理试题广东省广州市华南师大附中2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题湖南省雅礼中学2022-2023学年高二下学期期末考试暨高三摸底考试物理试题浙江省杭州市第十四中学康桥校区2022-2023学年高二下统考模拟物理试题(已下线)2019人教版课后习题 选择性必修3 第三章 2.热力学第一定律变式题