组卷网 > 知识点选题 > 应用理想气体状态方程处理实际问题
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解析
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1 . 图甲为山地车的气压避震装置,主要由活塞、汽缸和弹簧组成。某研究小组将其取出进行研究。如图乙所示,将带有活塞的导热汽缸放置在倾角为的光滑斜面上,活塞用另一端固定的轻弹簧拉住,轻弹簧平行于斜面,初始状态活塞到汽缸底部的距离为,汽缸底部到斜面底端的挡板距离为,汽缸内气体的初始温度为。已知汽缸质量为,活塞的质量为,横截面积为,活塞与汽缸间密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动,重力加速度为,大气压为
(1)求初始状态下汽缸内气体压强
(2)对汽缸缓慢加热,汽缸内气体的温度从上升到,此时汽缸底部恰好接触到斜面底端的挡板。已知该封闭气体的内能与温度之间存在关系,求该过程中气体吸收的热量
(3)该避震装置水平安装在山地车的座椅下方的光滑支架上,环境温度保持不变,某次骑行者骑山地车加速下坡(坡度为)时,产生的加速度大小为,避震装置仍如图乙所示放置,发现此时活塞到汽缸底部的距离,通过计算分析汽缸的气密性是否良好,若良好,请说明理由;若不良好,进气或漏气部分气体占原有气体的百分比为多少?

7日内更新 | 197次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市峰峰矿区等5地2023-2024学年高二下学期4月期中物理试题
2 . 两个截面相同的圆柱形容器如图所示,右边容器高为,上端封闭,左边容器上端是一个可以在容器内无摩擦滑动的活塞。两容器由装有阀门的极细管道相连通,容器、活塞和细管都是绝热的。开始时,阀门关闭,左边容器中装有热力学温度为的理想气体,平衡时活塞到容器底的距离为H,右边容器内为真空。现将阀门缓慢打开,活塞便缓慢下降,直至系统达到平衡。已知理想气体满足方程,该理想气体的内能为当,其中p为气体压强,V为体积,R为摩尔气体常量,n为物质的量,T为气体的热力学温度。求此时左边容器中活塞的高度和缸内气体的热力学温度。

7日内更新 | 32次组卷 | 1卷引用:河北省邢台市名校联盟2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试题
3 . 如图所示,汽缸固定在水平面上,汽缸由截面积不同的两圆筒连接而成。活塞A、B用一长为3L的刚性轻质细杆连接,活塞可以在筒内无摩擦地沿水平方向左右滑动。A、B的质量分别为mA=7kg和mB=3kg,截面积分别为SA=30cm2SB=15cm2。A、B之间封闭着一定质量的理想气体。两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为p0=1.0×105Pa。当汽缸内气体温度为T1=540K,汽缸内气体压强p1=1.2×105Pa时,活塞A、B在外力F作用下静止在如图位置。
(1)如果保持外力存在,现使汽缸内气体温度缓慢下降,求当温度降为多少时撤掉外力F,活塞仍可以静止;
(2)如果维持气体温度不变,撤掉外力F,求撤掉外力瞬间活塞的加速度;
(3)如果将温度缓慢降低到T3=270K不再变化,对活塞施加一个水平向左的推力,将两活塞慢慢推向左方,活塞B移到两圆筒连接处,求此时推力的大小和方向。

2024-05-21更新 | 444次组卷 | 1卷引用:河北新时代NT2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试卷(B卷)
4 . 一圆柱形导热汽缸水平固定,开口向右,横截面积为S。隔板a可在汽缸内无摩擦地移动,a的右侧与一端固定、劲度系数为k的水平弹簧相连。初始时,弹簧处于原长状态,缸内封闭某种体积为V0、温度为T0的理想气体。现使气缸周围的温度升高,使隔板缓慢移动。稳定后,弹簧的弹力大小为,弹簧始终处在弹性限度内。以下说法正确的是(       

A.温度升高后压强变为B.温度升高后压强变为
C.升高后的温度为D.升高后的温度为
2024-05-21更新 | 278次组卷 | 1卷引用:河北新时代NT2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试卷(B卷)
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5 . 如图是时下流行的“自热米饭”,底层有一发热包,加入水后,将饭菜层盖上,在底层会密封一部分气体,发热包中物质与水反应放出大量的热,一段时间后饭菜即被加热。底层内的气体可视为理想气体,忽略加热过程中饭盒的体积变化,下列说法正确的是(  )

A.加热后底层气体分子的平均动能增大
B.加热后底层所有气体分子的运动速率均增大
C.加热后底层气体对饭菜做功,气体的内能不发生变化
D.加热后底层气体的压强不变
2024-05-21更新 | 102次组卷 | 1卷引用:河北新时代NT2023-2024学年高二下学期4月期中考试物理试卷(B卷)
6 . 如图,上端开口的竖直汽缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒高均为L。两圆筒中各有一个厚度不计的活塞,小活塞的横截面积为S、质量为m,大活塞的横截面积为2S、质量为2m。两活塞用长为L的刚性杆连接,两活塞间充有氧气,大活塞下方充有氮气。小活塞的导热性能良好,汽缸及大活塞绝热。开始时,氮气和外界环境的温度均为,大活塞处于大圆筒的中间位置,且刚性杆上恰无弹力。重力加速度用g表示,外界的大气压强恒为,氧气和氮气均可视为理想气体。
(1)通过电阻丝缓慢加热氮气,求当大活塞刚达到圆筒顶部时氧气压强和刚性杆弹力
(2)当氮气的温度上升到时,压强多大?

7 . 如图所示,左端封闭右端开口、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长,已知大气压强,初始时封闭气体的热力学温度。现将下端阀门打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门,左管水银面下降的高度
(1)求右管水银面下降的高度
(2)关闭阀门后,若缓慢改变左管内封闭气体的温度,使左管的水银面回到最初高度,求此时左管内气体的热力学温度
(3)关闭阀门后,若将右端封闭,保持右管内封闭气体的温度不变的同时,对左管缓慢加热,使左管和右管的水银面再次相平,求此时左管内气体的热力学温度

8 . 如图所示,一定质量的理想气体分别经历ABDACD两个变化过程。ABD过程,气体对外做功为W1,从外界吸收Q1的热量;ACD过程,气体对外做功为W2,从外界吸收Q2的热量。两过程中(       

A.ABD过程中,气体温度一直不变
B.W1=W2
C.Q1=Q2
D.Q1W1=Q2W2
2024-05-06更新 | 605次组卷 | 1卷引用:江苏省南通市海门区2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
9 . 如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知是等温膨胀过程,则对于图中所示的4个过程中,以下说法中正确的是(  )

A.可能既不吸热也不放热
B.过程气体对外做功最多,内能增加也最多
C.各状态下,单位体积内的气体分子个数都相同
D.过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功
2024-04-29更新 | 355次组卷 | 1卷引用:湖北省鄂北六校2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
10 . 如图,一定质量的理想气体从状态A缓慢经过状态B,再变化到状态C,已知气体在状态C时的温度为300K,则气体在状态B时的温度为______K,从状态A到状态C气体从外界吸收热量______J。

2024-04-24更新 | 228次组卷 | 1卷引用:上海市延安中学2023-2024学年高二下学期期中考试物理试卷
共计 平均难度:一般