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 . 2020年11月10日8时12分,中国研发的万米载人潜水器“奋斗者号”在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909米,刷新中国载人深潜的新纪录。载人潜水器是进入“无人区”的科考利器。某科技小组深受启发,自己动手制作了潜水器模型。如图所示,高压气瓶通过细管与压载水箱连接,压载水箱通过通海口( 细管)通向外界,连接各部分的细管容积不计。压载水箱中有一厚度忽略不计的轻活塞,在地面先将高压空气充入高压气瓶中,关闭阀门K,此时活塞在压载水箱最右端。压载水箱通过通海口装满水后,潜水器下沉到水下h=10 m处悬停,通过遥控器将阀门K打开,高压气瓶中的气体缓慢膨胀推动活塞,刚好能够将压载水箱中的水全部排出,已知高压气瓶的容积为1L,压载水箱的容积为4L,大气压强p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×10 3kg/m3g=10 m/s。若气体温度不变,活塞与水箱的摩擦力忽略不计,求:
(1)高压气瓶中气体的初始压强为大气压的多少倍;
(2)气体膨胀过程吸收的热量。
2021-01-25更新 | 1075次组卷 | 6卷引用:《同步单元AB卷》-2020-2021学年高二物理选择性必修第三册(新教材人教版)第3章 热力学定律单元测试(A卷基础篇)
2 . 一定质量的理想气体,在初始状态A时,体积为,压强为,温度为。该理想气体从状态A经由一系列变化,最终返回到原来状态A,其变化过程的图,如图所示。其中CA延长线过坐标原点,BA点在同一竖直线上。求:
(1)该理想气体在状态B时的压强;
(2)该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中,气体向外界放出的热量;
(3)若气体在A状态时的密度为,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,则气体单位体积内分子数n为多少?
2021-01-18更新 | 1043次组卷 | 7卷引用:《同步单元AB卷》-2020-2021学年高二物理选择性必修第三册(新教材人教版)第3章 热力学定律单元测试(A卷基础篇)
3 . 如图所示,质量为M、内部高为H的绝热汽缸内部带有加热装置,用绝热活塞封闭一定质量的理想气体。汽缸顶部有挡板,用绳将活塞悬挂在天花板上。已知汽缸的底面积为S,活塞质量为m。开始时缸内理想气体温度为300K,活塞到汽缸底部的距离为0.5H。用电流强度为I的电流通过图中阻值为R的电阻丝缓慢加热时间t后,汽缸内气体的温度升高到700K。已知大气压强恒为p0,重力加速度为g。忽略活塞和汽缸壁的厚度,不计一切摩擦。求:
(1)当温度从300K升高到700K的过程中,缸内气体内能的增加量;
(2)温度为700K时缸内气体的压强。
4 . 如图,水平放置的圆柱形长汽缸内用活塞封闭一定质量的气体,活塞面积为10cm2,缸内气体初温为27°C,体积为100cm3,开始时内外压强均为1.0×105Pa,活塞与缸壁间最大静摩擦力fm=5N。求:
(1)温度升高到37°C时气体的体积;
(2)温度升高到127°C时气体的体积。
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5 . 在商场一些柜台前常见到一种气压凳(如图),它的高度可以调节且舒适性好。其原理结构简化模型就是一个汽缸活塞模型,内部封闭一定质量氮气。如果有一个人坐上去,关于内部气体(理想气体,忽略与外界热交换)的说法正确的是(  )

A.外界对气体做功,内能增加
B.气体对外界做功,内能增加
C.体积减小,压强增大,温度不变
D.体积减小,压强不变,温度升高
6 . 如图所示,用细管连接A、B两个绝热的汽缸,细管中有一可以自由移动的绝热活塞M,细管容积不计。A、B中分别装有完全相同的理想气体,初态的体积均为V0=1m3,压强均为p0=1.0×105Pa,温度均为 ,A中绝热活塞N的横截面积SA=1m2。现通过一装置把A中气体的内能缓缓传给B中气体,同时给N施加水平向右的推力,使活塞M的位置始终保持不变。最后A中气体的温度为 ,B中气体的温度为 。外界大气压p0=1.0×105Pa,不计活塞与缸壁间的摩擦。求:
(1)最后B中气体的压强;
(2)活塞N移动的距离。
7 . 如图(甲)所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中大小截面积分别为S1=2cm2S2=1cm2,粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm,封闭气体长度为L=22cm。大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为57。求:
(1)若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内;
(2)若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离;
(3)在图(乙)中作出全过程的pV图象。
8 . 一个空的小容积易拉罐中插入一根粗细均匀的透明玻璃管,接口用蜡密封,在玻璃管内有一段长度为5 cm的水银柱,构成一个简易的“温度计”。已知铝罐的容积是148 cm3,玻璃管内部的横截面积为0.2 cm2,罐外玻璃管的长度L为35 cm,如图甲所示,将“温度计”水平放置,当温度为27 ℃时,水银柱右端离管口的距离为20cm。已知当地大气压强为75 cmHg,若“温度计”能重复使用,其内气体可视为理想气体,且使用过程中水银不溢出。求:
(1)将“温度计”如图甲放置,能测量的最高温度;
(2)将“温度计”如图乙竖直放置后(水银不会流入易拉罐中),能测量的最高温度。
9 . 如图所示为定质量的理想气体沿着箭头所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强的变化是(  )
A.从状态a到状态b,压强一直增大B.从状态c到状态d,压强直减小
C.从状态b到状态c,压强一直减小D.从状态d到状态a压强先增大后减小
2020-08-16更新 | 598次组卷 | 2卷引用:《同步单元AB卷》-2020-2021学年高二物理选择性必修第三册(新教材人教版)第2章 气体、固体和液体单元测试(A卷基础篇)
共计 平均难度:一般