（9分）如圖所示，地面上有一質(zhì)量M="10" kg的圓形汽缸，缸內(nèi)橫截面積S ="0.01" m2，汽缸內(nèi)有用一輕活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體。一上端固定、勁度系數(shù)k=1000N/m的輕彈簧下端與活塞相連，彈簧自然長(zhǎng)時(shí)，活塞離汽缸底部的距離l1="0.5" m，氣體溫度T1=500K。已知大氣壓強(qiáng)p0=l×105Pa，不計(jì)活塞與汽缸壁間的摩擦，取g="10" m/s2

①當(dāng)溫度降低到多少時(shí)，汽缸對(duì)地面恰好沒有壓力?
②若緩慢降溫至270 K時(shí)，汽缸將離開地面上升多高?
①T2 ="360" K   ②h=0.1m

試題分析：①對(duì)汽缸中封閉的理想氣體，初態(tài)p1=Po=l×105 Pa，V1=l1S，T1="500" K
設(shè)溫度為T2時(shí)，汽缸對(duì)地面恰好沒有壓力，此時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量x="Mg/k=0.1" m
此時(shí)氣體體積V2=(l1-x)S，氣體壓強(qiáng)P2=Po-Mg/S =9×104Pa
由理想氣體狀態(tài)方程得P1V1/T1=P2V2/T2
解得：T2 ="360" K
②緩慢降溫至T3 ="270" K時(shí)，壓強(qiáng)P3=P2，體積V3=（l1-x-h）S
由理想氣體狀態(tài)方程得P1V1/T1=P3V3/T3  
解得：h="0.1m"
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

圓柱形氣缸筒長(zhǎng)2l，截面積為S，缸內(nèi)有活塞，活塞可以沿缸壁無摩擦不漏氣的滑動(dòng)，氣缸置于水平面上，缸筒內(nèi)有壓強(qiáng)為p0，溫度為T0的理想氣體，氣體體積恰好占缸筒容積的一半，如圖所示。此時(shí)大氣壓也是p0，彈簧的勁度系數(shù)為k，氣缸與地面的最大靜摩擦力為f，求：

（1）當(dāng)kl＜f，對(duì)氣缸緩慢加熱到活塞移至缸筒口時(shí)，氣缸內(nèi)氣體溫度是多少？
（2）當(dāng)kl＞f，對(duì)氣缸緩慢加熱到活塞移至缸筒口時(shí)，氣缸內(nèi)氣體的溫度又是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，在左端封閉右端開口的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L，當(dāng)空氣柱的溫度為14℃時(shí)，左臂水銀柱的長(zhǎng)度h1＝10cm，右臂水銀柱長(zhǎng)度h2＝7cm，氣柱長(zhǎng)度L＝15cm；將U形管左臂放入100℃水中且狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，左臂水銀柱的長(zhǎng)度變?yōu)?cm。求出當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)（單位用cmHg）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，豎直放置的氣缸，活塞橫截面積為S=0.01m2，可在氣缸內(nèi)無摩擦滑動(dòng)。氣缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形玻璃管相通，氣缸內(nèi)封閉了一段高為80cm的氣柱（U形管內(nèi)的氣體體積不計(jì)）。此時(shí)缸內(nèi)氣體溫度為7℃，U形管內(nèi)水銀面高度差h1=5cm。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，水銀的密度kg/m3，重力加速度g取10m/s2。

①求活塞的質(zhì)量m；
②若對(duì)氣缸緩慢加熱的同時(shí)，在活塞上緩慢添加沙粒，可保持活塞的高度不變。當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到37℃時(shí)，求U形管內(nèi)水銀面的高度差為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A、B是兩個(gè)固定氣缸，中間是T形活塞，其截面積之比，可無摩擦滑動(dòng)。開始時(shí)，閥門K是打開的，活塞靜止且到兩個(gè)氣缸底部距離均為，氣體溫度均為�，F(xiàn)把閥門K關(guān)閉，同時(shí)緩慢加熱兩氣體，使溫度均升到，不計(jì)連通細(xì)管體積，則活塞向哪邊移動(dòng)？移動(dòng)多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（9分）如圖，氣缸由兩個(gè)橫截面不同的圓筒連接而成，活塞A、B被輕質(zhì)剛性細(xì)桿連接在一起，可無摩擦移動(dòng)A、B的質(zhì)量分別為mA＝12kg。mB＝8.0kg,橫截面積分別為s1＝4.0×1O-2m2Sg＝2.0×l0-2m2一定質(zhì)量的理想氣體被封閉在兩活塞之間,活塞外側(cè)大氣壓強(qiáng)Po＝1.0×l05Pa
  
①氣缸水平放置達(dá)到如圖1所示的平衡狀態(tài)，求氣體的壓強(qiáng)?
②已知此時(shí)氣體的體積V1=2.0×10-2m3,現(xiàn)保持溫度不變力氣缸豎直放置，達(dá)到平衡后如圖2所示,與圖1相比.活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)的距離l為多少？取重力加速度g＝10m/s2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在寒冷的冬天氣溫零下33℃，某鋼瓶?jī)?nèi)的液化氣將用完時(shí)內(nèi)部氣體壓強(qiáng)為1.2×105pa，現(xiàn)用熱水加熱液化氣鋼瓶使瓶?jī)?nèi)氣壓上升，以便繼續(xù)使用一段時(shí)間。已知熱水溫度77℃，則加熱后瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)約為
A．2.8×105paB．1.8×105paC．2.8×106paD．1.8×106pa

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A。其中，A®B和C®D為等溫過程，B®C和D®A為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。

（1）該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_______.
A．A®B過程中，外界對(duì)氣體做功
B．B®C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大
C．C®D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多
D．D®A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化
（2）該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是_______（選填“A ®B”、“B ®C”、“C ®D”或“D®A”）. 若氣體在A®B過程中吸收63 kJ的熱量，在C®D過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做的功為_______kJ.
（3）若該循環(huán)過程中的氣體為1 mol，氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為10 L，在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為A狀態(tài)時(shí)的。求氣體在B狀態(tài)時(shí)單位體積內(nèi)的分子數(shù)。（已知阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023mol-1，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一根兩端封閉粗細(xì)均勻的直玻璃中有一段長(zhǎng)57厘米的水銀柱，在水銀柱兩邊各有一段空氣柱（如圖）。當(dāng)玻璃管水平放置，兩段空氣柱長(zhǎng)度均為30厘米，壓強(qiáng)都是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，現(xiàn)將玻璃管緩慢豎立起來，則上下兩段空氣柱的長(zhǎng)度分別為（   ）
A．30厘米，30厘米
B．35厘米，25厘米
C．40厘米，20厘米
D．45厘米，15厘米

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