1 . 图所示,一个固定在水平面上的绝热容器被隔板A分成体积均为的左右两部分。面积为的绝热活塞B被锁定,隔板A的左侧为真空,右侧中一定质量的理想气体处于温度、压强的状态1。抽取隔板A,右侧的气体就会扩散到左侧,最终达到状态2。然后解锁活塞B,同时施加水平恒力F,仍使其保持静止。当电阻丝C加热时,活塞B能缓慢滑动(无摩擦),电阻丝C放出89.3J的热量时气体达到温度的状态3。已知大气压强,隔板厚度不计,下列说法正确的是( )
A.气体从状态1到状态2是不可逆过程,分子平均动能减小 |
B.水平恒力F的大小为10N |
C.状态3气体的体积为 |
D.气体从状态1到状态3内能增加63.8J |
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2 . 如图所示,开口向上竖直放置玻璃管内有一质量为、长为的水银柱封闭一段空气柱,已知大气压为,水银柱上端距离玻璃管口的距离也为,玻璃管的横截面积为S.现将玻璃管缓慢倒置,再次稳定后管内恰剩余一半的水银,重力加速度为,全过程温度不变,管内气体可看成理想气体,求
(1)玻璃管的总长度是多少;
(2)整个过程空气柱吸收的热量。
(1)玻璃管的总长度是多少;
(2)整个过程空气柱吸收的热量。
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3 . 如图所示的圆柱形气缸固定于水平接触面上,内用活塞密封着一定质量的理想气体,已知气缸的横截面积为S,活塞重为G,大气压强为P0。将活塞固定,使气缸内气体温度升高1℃,气体需吸收的热量为Q1;如果让活塞可以自由滑动(活塞与气缸间无摩擦、不漏气;不计气体的重力),仍使气缸内气体温度升高1℃,需吸收的热量为Q2。
(1)Q1和Q2哪个大些?简要说明理由。
(2)气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会有不同?(比热容是单位质量的物体温度上升1℃需要吸收的热量)
(3)若活塞可自由滑动,初始时活塞距底部的距离为H,求当气缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h以及刚开始时气体的温度。
(1)Q1和Q2哪个大些?简要说明理由。
(2)气体在定容下的比热容与在定压下的比热容为什么会有不同?(比热容是单位质量的物体温度上升1℃需要吸收的热量)
(3)若活塞可自由滑动,初始时活塞距底部的距离为H,求当气缸内气体温度升高1℃时活塞向上移动的高度h以及刚开始时气体的温度。
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4 . 山地车的气压避震装置主要由活塞、气缸组成。某研究小组将其气缸和活塞取出进行研究。如图所示,在倾角为的光滑斜面上放置一个带有活塞A的导热气缸B,活塞用劲度系数为k=300N/m的轻弹簧拉住,弹簧的另一端固定在斜面上端的一块挡板上,轻弹簧平行于斜面,初始状态活塞到气缸底部的距离为,气缸底部到斜面底端的挡板距离为,气缸内气体的初始温度为。已知气缸质量为M=0.4kg,活塞的质量为m=0.2kg,气缸容积的横截面积为S=1cm2,活塞与气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)求初始状态下气缸内气体压强;
(2)对气缸进行加热,气缸内气体的温度从上升到,此时气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U与温度T之间存在关系,,求该过程中气体吸收的热量Q;
(3)若在第(2)题的基础上继续对气缸进行加热,当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长,求。
(1)求初始状态下气缸内气体压强;
(2)对气缸进行加热,气缸内气体的温度从上升到,此时气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U与温度T之间存在关系,,求该过程中气体吸收的热量Q;
(3)若在第(2)题的基础上继续对气缸进行加热,当温度达到时使得弹簧恰好恢复原长,求。
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2023-05-24更新
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1235次组卷
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2卷引用:2023届浙江省义乌市高三下学期选考预测练习物理试题
5 . 温度为25℃、压强为p0、体积为V0的1 mol刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍。
(1) 计算这个过程中气体对外所作的功;
(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那气体对外作的功又是多少? (摩尔气体常量R = 8.31 J·mol-1·K-1,ln3 = 1.10 )
(1) 计算这个过程中气体对外所作的功;
(2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那气体对外作的功又是多少? (摩尔气体常量R = 8.31 J·mol-1·K-1,ln3 = 1.10 )
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6 . 如图甲所示,一端带有卡口的导热汽缸水平放置,一定质量的理想气体被活塞A封闭在该汽缸内,活塞A可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气,开始时活塞A与汽缸底的距离,离汽缸口的距离。已知活塞A的质量,横截面积,外界气温为27℃,大气压强为,重力加速度,活塞厚度不计。现将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置,待稳定后对汽缸内气体逐渐加热。
(1)使活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平,求此时缸内气体的热力学温度;
(2)在对缸内气体加热过程中,活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平,缸内气体净吸收的热量,求气体增加了多少焦耳的内能;
(3)在(2)问基础上,继续加热,当缸内气体再净吸收的热量时,求此时缸内气体的温度和压强;(已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比)
(4)若汽缸水平放置时,在卡口内紧贴卡口放置一个活塞B(活塞B除带有一轻质进气阀外,其余均与活塞A相同),把汽缸分为Ⅰ和Ⅱ两部分,Ⅱ中充有同种理想气体,此时活塞A位置未动,活塞B恰好没有挤压卡口,如图乙所示。同样先将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置,稳定后通过活塞B上的进气阀缓慢向Ⅱ中注入同种理想气体,活塞A距汽缸底端时,停止注入气体,关闭进气阀。求注入Ⅱ中的气体质量与Ⅰ中气体质量之比。
(1)使活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平,求此时缸内气体的热力学温度;
(2)在对缸内气体加热过程中,活塞A缓慢上升到上表面刚好与汽缸口相平,缸内气体净吸收的热量,求气体增加了多少焦耳的内能;
(3)在(2)问基础上,继续加热,当缸内气体再净吸收的热量时,求此时缸内气体的温度和压强;(已知一定质量的理想气体内能与热力学温度成正比)
(4)若汽缸水平放置时,在卡口内紧贴卡口放置一个活塞B(活塞B除带有一轻质进气阀外,其余均与活塞A相同),把汽缸分为Ⅰ和Ⅱ两部分,Ⅱ中充有同种理想气体,此时活塞A位置未动,活塞B恰好没有挤压卡口,如图乙所示。同样先将汽缸缓慢地转到开口竖直向上放置,稳定后通过活塞B上的进气阀缓慢向Ⅱ中注入同种理想气体,活塞A距汽缸底端时,停止注入气体,关闭进气阀。求注入Ⅱ中的气体质量与Ⅰ中气体质量之比。
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2022-07-13更新
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1356次组卷
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2卷引用:河北省张家口市2021-2022学年高二下学期期末物理试题
名校
7 . 如图所示,一绝热汽缸质量、深度,放在水平地面上,汽缸与地面的动摩擦因数。轻质绝热活塞面积与轻杆连接固定在竖直墙上,轻杆保持水平,光滑活塞与汽缸内壁密封一定质量的理想气体,气体温度为,活塞到汽缸底的距离为,杆中恰无弹力。现用缸内的加热装置对缸内气体缓慢加热,气体的内能满足关系式,汽缸与地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,外界大气压强,取。求:
(1)汽缸相对地面刚开始滑动时,缸内气体的温度T;
(2)汽缸滑动后,继续缓慢加热,汽缸缓慢移动,直至活塞恰到汽缸口,求这个过程气体吸收的热量Q。
(1)汽缸相对地面刚开始滑动时,缸内气体的温度T;
(2)汽缸滑动后,继续缓慢加热,汽缸缓慢移动,直至活塞恰到汽缸口,求这个过程气体吸收的热量Q。
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2022-01-20更新
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3678次组卷
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9卷引用:江苏省海安市2021-2022学年高二上学期学业质量检测(期末)物理试题
江苏省海安市2021-2022学年高二上学期学业质量检测(期末)物理试题辽宁省沈阳市东北育才学校2021-2022学年高二下学期期中物理试题2022年全国普通高等院校招生(湖南、湖北、江苏、广东、山东)统一模拟物理试题江苏省苏州中学2021-2022学年高二下学期期末物理试题2023届湖南省郴州市高三下学期第三次教学质量监测物理试题江苏省扬州中学2022-2023学年高二下学期5月月考物理试题山西省大同市浑源县第七中学校2022-2023学年高二下学期期末物理试题第三章《热力学定律》高分必刷巩固达标检测卷(培优版)-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列(人教版2019选择性必修第三册)辽宁省大连市第八中学2022-2023学年高二下学期6月阶段测试物理试题
8 . 如图所示,环境的热力学温度为,环境气体压强为,导热良好的汽缸直立在水平地面上,汽缸的质量,高度为。用活塞把一定质量的气体封闭在汽缸内,活塞可沿汽缸壁无摩擦地移动活塞的质量为,横截面积为S,气体可看作理想气体,质量可忽略不计。平衡时,活塞处于距汽缸底处。重力加速度为。
(1)若由于环境温度缓慢升高,活塞缓慢向上移动,温度升至某一值时,活塞向上移动了。已知密封气体的内能与热力学温度的关系为(为大于零的常数),求此过程中:
①活塞缓慢向上移动距离时气体的温度;
②密封气体从外界吸收的热量。
(2)用力缓慢向上拉动活塞,直至汽缸刚要离开地面。
①求汽缸刚要离开地面时,活塞距汽缸底的距离;
②若此过程中封闭气体需从外界吸收热量,求力做的功为多少?
(1)若由于环境温度缓慢升高,活塞缓慢向上移动,温度升至某一值时,活塞向上移动了。已知密封气体的内能与热力学温度的关系为(为大于零的常数),求此过程中:
①活塞缓慢向上移动距离时气体的温度;
②密封气体从外界吸收的热量。
(2)用力缓慢向上拉动活塞,直至汽缸刚要离开地面。
①求汽缸刚要离开地面时,活塞距汽缸底的距离;
②若此过程中封闭气体需从外界吸收热量,求力做的功为多少?
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2021-07-11更新
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1403次组卷
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3卷引用:山东省日照市2020-2021学年高二下学期期末校际联考物理试题
9 . 已知理想气体的内能U=kT(k为常数,T为气体的热力学温度)。如图所示,高为h、横截面积为S的汽缸竖直放置在水平面上,汽缸上端开口。质量为m、厚度可忽略的活塞处于静止状态,此时距缸底的高度为h。活塞下方密封有一定质量的理想气体。活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦,外界大气压强为p0,内外温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,使活塞缓慢上升,重力加速度大小为g,则:
(1)活塞上升h的过程中,气体吸收的热量是多少?
(2)当活塞上升了h后,由于意外导致汽缸开始缓慢漏气。继续对气体加热,而活塞保持在该位置静止不动。当气体温度为3T0时,求漏出去的气体与原封闭气体的质量之比。
(1)活塞上升h的过程中,气体吸收的热量是多少?
(2)当活塞上升了h后,由于意外导致汽缸开始缓慢漏气。继续对气体加热,而活塞保持在该位置静止不动。当气体温度为3T0时,求漏出去的气体与原封闭气体的质量之比。
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名校
10 . 如图甲所示的V-T图像中,一定质量的理想气体从状态A经过状态B、C、D后又回到状态A。已知该气体在状态A时的压强为1×105Pa,气体在BC过程中吸收热量为Q1,在DA过程中放出热量为Q2。
(1)求此气体经过一次循环又回到初态A过程中,外界对气体做的总功W;
(2)将该循环过程用图乙的p-T图像表示出来(在图中标出状态A、B、C、D)。
(1)求此气体经过一次循环又回到初态A过程中,外界对气体做的总功W;
(2)将该循环过程用图乙的p-T图像表示出来(在图中标出状态A、B、C、D)。
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2020-07-04更新
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495次组卷
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4卷引用:2020届安徽省合肥一中高三下学期最后一卷理综物理试题