1 . 如图所示，圆柱形导热汽缸开口向上并竖直固定在桌面上，用质量m=10kg、截面积S=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。测得环境的热力学温度T=300K。外界大气压强恒为p0=1.0×105Pa，取重力加速度大小g=10m/s2。
（1）求汽缸内气体的压强p1；
（2）现用一轻绳悬挂该活塞，初始时，轻绳恰好伸直，且不受拉力，现逐渐降低环境温度，已知轻绳能承受的最大拉力F=200N，求轻绳不被拉断时，环境的最低热力学温度T2。
（1）求汽缸内气体的压强p1；
（2）现用一轻绳悬挂该活塞，初始时，轻绳恰好伸直，且不受拉力，现逐渐降低环境温度，已知轻绳能承受的最大拉力F=200N，求轻绳不被拉断时，环境的最低热力学温度T2。
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2024-02-26更新
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568次组卷
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3卷引用：河北省部分高中2023-2024学年高三上学期期末联考物理试题
河北省部分高中2023-2024学年高三上学期期末联考物理试题2024届山西省晋城市高三上学期第一次模拟考试理综试题A卷-高中物理（已下线）选择性必修三 第二章 课时03 气体的等压变化和等容变化 巩固提升
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2 . 生活中常见到这样的现象：给热水瓶灌上开水并用软木塞将瓶口盖紧，过一会儿，软木塞会蹦起来，再塞紧软木塞，经过一段时间后，要拔出软木塞又会变得很吃力。如图所示，一热水瓶的容积为
，现倒入温度为
的热水
，盖紧瓶塞，设塞住瓶口瞬间封闭空气的温度为
，压强等于外界大气压。已知大气压强
，瓶口的截面积
，瓶塞与热水瓶间的最大静摩擦力为
。瓶塞密封良好不漏气且重力忽略不计，瓶中气体可视为理想气体，不考虑瓶内水蒸气的影响。
（1）若热水温度保持不变，通过计算判断瓶塞会不会蹦起来？
（2）当瓶内气体的温度降至
时，至少要用多大的力才能将瓶塞拔出？
，现倒入温度为的热水，盖紧瓶塞，设塞住瓶口瞬间封闭空气的温度为，压强等于外界大气压。已知大气压强，瓶口的截面积，瓶塞与热水瓶间的最大静摩擦力为。瓶塞密封良好不漏气且重力忽略不计，瓶中气体可视为理想气体，不考虑瓶内水蒸气的影响。（1）若热水温度保持不变，通过计算判断瓶塞会不会蹦起来？
（2）当瓶内气体的温度降至
时，至少要用多大的力才能将瓶塞拔出？
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3 . 如图为某温度提示装置原理示意图。在竖直放置的圆柱形容器内用质量为
的活塞密封一部分理想气体，活塞与容器壁间可以无摩擦地滑动，活塞的面积为
。现将整个装置放在大气压恒为
的空气中，开始时活塞与容器底的距离
、气体处于温度
的状态a。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升
恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态b。活塞保持不动，气体被继续加热至温度
的状态c时触动温度提示器A。已知密闭气体由状态a到状态c过程中从外界吸收热量
，取重力加速度大小
。求：
（1）密闭气体在状态b的温度和在状态c的压强；
（2）密闭气体从状态a到状态c的过程中气体内能的变化量。
的活塞密封一部分理想气体，活塞与容器壁间可以无摩擦地滑动，活塞的面积为。现将整个装置放在大气压恒为的空气中，开始时活塞与容器底的距离、气体处于温度的状态a。环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态b。活塞保持不动，气体被继续加热至温度的状态c时触动温度提示器A。已知密闭气体由状态a到状态c过程中从外界吸收热量，取重力加速度大小。求：（1）密闭气体在状态b的温度和在状态c的压强；
（2）密闭气体从状态a到状态c的过程中气体内能的变化量。
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4 . 某品牌汽车去保养时，维修师傅将轮胎气压调整为
，此时的环境温度为7℃。内部气体可看作理想气体，轮胎容积可视为不变。求：
（1）汽车行驶过程中胎压传感器检测到胎压为
，则此时轮胎内的气体温度为多少摄氏度；
（2）若汽车轮胎漏气，再次去保养时，检测到胎压还是，此时环境温度为27℃。求漏出气体质量和车胎内原有气体（漏气之前）质量之比。
，此时的环境温度为7℃。内部气体可看作理想气体，轮胎容积可视为不变。求：（1）汽车行驶过程中胎压传感器检测到胎压为
，则此时轮胎内的气体温度为多少摄氏度；（2）若汽车轮胎漏气，再次去保养时，检测到胎压还是
，此时环境温度为27℃。求漏出气体质量和车胎内原有气体（漏气之前）质量之比。
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5 . 如图所示，“凸”形绝热汽缸被a、b两轻质绝热活塞分成A、B、C三部分，a、b两活塞用轻杆连接，D为电热丝，可外接电源。初始时活塞静止，A、B、C三个部分内的气体温度均相同。现利用电热丝D对C部分中的气体加热，使其温度缓慢升高，则在两活塞缓慢移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
| A．两活塞向上移动，A中气体温度升高 | B．两活塞向下移动，B中气体内能不变 |
| C．两活塞向下移动，B中气体温度升高 | D．两活塞向上移动，A中气体内能增大 |
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6 . 某款可加热的密闭玻璃容器内盛有一定量的水，水面上方有体积为1L、压强为
的气体，该气体可视为理想气体，此时气体温度和环境温度都是27℃。现给密封容器内的水加热，使水温缓缓升高（该过程不考虑水分子的蒸发）。已知大气压为。
（ⅰ）求水温达到87℃时气体的压强；
（ⅱ）若将容器上方气体与外界连通，继续把水烧开，容器内水和气体的温度均视为100℃，求此时容器内水面上方的气体与烧水前水面上方气体的质量之比。
的气体，该气体可视为理想气体，此时气体温度和环境温度都是27℃。现给密封容器内的水加热，使水温缓缓升高（该过程不考虑水分子的蒸发）。已知大气压为。（ⅰ）求水温达到87℃时气体的压强；
（ⅱ）若将容器上方气体与外界连通，继续把水烧开，容器内水和气体的温度均视为100℃，求此时容器内水面上方的气体与烧水前水面上方气体的质量之比。
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7 . 土法爆米花已成为一代人童年的美好回忆。如图所示为一个土法爆米花铁质容器，把玉米倒入容器后将盖盖紧，然后一边加热一边转动容器，同时观察容器上压强计的示数变化，当压强达到一定值时，便可打开容器，就在打开容器的瞬间，米花便爆成了。已知容器的体积为V0，外界大气压强为p0，环境的热力学温度为T0，容器内的气体可视为理想气体，玉米需要容器内气体压强达到5p0时打开容器才可爆米成花，容器内玉米的体积忽略不计，下列说法正确的是（ ）
| A．在加热过程中，容器内气体的密度增加 |
| B．在加热过程中，容器内的气体压强与摄氏温度成正比 |
| C．在加热过程中，容器内气体温度升高，压强增大 |
| D．当打开容器时，气体迅速膨胀，米粒内、外压强差变大，瞬间爆米成花 |
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名校
8 . 如图所示，高度为L的绝热汽缸的底部被一段细线连接竖直悬挂在天花板上，汽缸内被横截面积为S的活塞（体积不计）封闭了一定质量的理想气体，活塞与静止于水平地面上的小物体通过一段轻绳连接，开始轻绳刚好绷紧但无作用力，此时活塞恰好在汽缸的正中央，整个装置处于静止状态。已知大气压强为
，开始时气体的热力学温度为
，活塞和小物体的质量均为
，重力加速度为g。假设可通过特殊方式改变汽缸内气体温度，忽略一切摩擦，系统密封性良好，现让封闭气体的温度缓慢降低
，求稳定后封闭气体的压强和活塞到缸底的距离。
，开始时气体的热力学温度为，活塞和小物体的质量均为，重力加速度为g。假设可通过特殊方式改变汽缸内气体温度，忽略一切摩擦，系统密封性良好，现让封闭气体的温度缓慢降低，求稳定后封闭气体的压强和活塞到缸底的距离。
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9 . 如图，T型活塞固定在实验室内地面上，一定质量的理想气体被封闭在导热气缸中，气缸质量为m、底面积为S，实验室内气压为。初始时气缸与地面距离为L，活塞距缸底 1.8L，环境温度为，重力加速度为g，不计摩擦。降低室内环境温度。
（1）如果用销钉K将气缸固定，当缸内气体压强为初始时压强的0.8倍时，求环境温度
；
（2）气缸从初始状态缓慢下降至刚到达地面过程中，气体发生等压变化，求气体在该过程中温度的变化量
；
（3）在（2）中，气体内能的减少量为
，求该过程中气体放出（或吸收）的热量Q。
。初始时气缸与地面距离为L，活塞距缸底 1.8L，环境温度为，重力加速度为g，不计摩擦。降低室内环境温度。（1）如果用销钉K将气缸固定，当缸内气体压强为初始时压强的0.8倍时，求环境温度
；（2）气缸从初始状态缓慢下降至刚到达地面过程中，气体发生等压变化，求气体在该过程中温度的变化量
；（3）在（2）中，气体内能的减少量为
，求该过程中气体放出（或吸收）的热量Q。
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10 . 如图为一个简易的环境温度报警器，一固定在水平地面上的汽缸，导热性能良好，缸内温度与环境温度可以认为相等，当轻绳拉力刚好为零时，蜂鸣器开始报警。汽缸内有一质量不计、横截面积的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量
矩形重物。当缸内温度为
时，活塞与缸底相距
，与重物相距
。大气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。
（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度
；
（2）报警器刚开始报警时，求环境温度
。
的活塞封闭着一定质量理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量矩形重物。当缸内温度为时，活塞与缸底相距，与重物相距。大气压强，重力加速度大小，不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦。（1）当活塞刚好接触重物时，求缸内气体的温度
；（2）报警器刚开始报警时，求环境温度
。
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