【点睛】本题考查了连通器原理、查理定律、理想气体状态方程的应用,难点在于根据数学关系确定气柱长度及其变化.
24.【山西省2017届高三下学期名校联考理科综合】如图所示,上端开口的光滑圆柱形绝热气缸竖直放置,质量m=5kg,截面积S= 50cm的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,在气缸内距缸底某处设有体积可忽略的卡坏a、b,使活塞只能向上滑动开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强等于大气压强,温度为300K。现通过内部电热丝级慢加热气缸内气体,直至活塞恰好离开 a、b。已知大气压强
(g取10m/s):
2
2
①求气缸内气体的温度;
②继续加热气缸内的气体,使活塞缓慢上升H=0.1m(活塞未滑出气缸),气体的内能的变化量为1 8J,则此过程中气体吸热还是放热?传递的热量是多少? 【答案】①T2=330K ②Q=73J
25.【山西省太原市2017届高三模拟考试】可升降转椅由上下两部分组成,连接上下的是其升降部分。结构如图所示,导热性能良好的A、B两个金属筒间密闭了一定质量的气体,(可视为理想气体)已知A筒的横截面积为s。可沿着B的光滑内壁上下滑动且不漏气,A筒以及上部座椅的质量为m,两桶间的气体温度为T1。室内温度上升使得AB内气体的高度有h1缓慢升高到
h2该过程中气体吸收的热量为Q。已知重力加速度为g。外界大气压强恒为P0。求:
(1)过程中气体内能的增加量.
(2)气体高度为h2时质量为2m的人坐到座椅上,求稳定后气体的高度. 【答案】(1)
(2)
【解析】(1)加入过程知气体等压膨胀,气体压强:由热力学第一定律:ΔU=Q+W 解得
(2)质量为2m的人坐到椅子上直到稳定 此时气体压强:
由玻意耳定律:
所以
26.【榆林市2017届高考模拟第一次测试】如图所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L =20 cm的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长。已知大气压强为p0 = 75 cmHg。若将图中的阀门S打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H = 35 cm,求左管水银面下降的高度。
【答案】10cm
点睛:本题考查了求水银面下降的高度,根据题意求出气体的状态参量,应用玻意耳定律即可正确解题,解题时要注意几何关系的应用。
27.【天一大联考 2016—2017学年高中毕业班阶段性测试】如图所示,一绝热汽缸竖直放置,一定质量的理想气体被活塞封闭于汽缸中,活塞质量为m、横截面积为S,不计厚度,且与汽缸壁之间没有摩擦。开始时活塞被销子固定于距汽缸底部高度为h的A位置,气体温度为T1,压强为Pl,现拔掉销子,活塞下降到距汽缸底部高度为h2的B位置时停下,已知大气压强为po,重力加速度为g。
(1)求此时气体温度A____________;
(2)若再用电热丝给气体缓漫加热,电热丝释放出的热量为Q,使活塞上升到距汽缸底部高度为h3的C位置时停下,求气体内能的变化量_________。
【答案】 (1). ABD (2). 【解析】
(3).
28.【湖北省八校2017届高三下学期第二次联考】 如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型玻璃细管底部相连通,各部分细管内径相同.U型管左管上端封有长20cm的理想气体
B,右管上端开口并与大气相通,此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距U型玻
璃管底部为25cm.水平细管内用小活塞封有长度10cm的理想气体A.已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化.现将活塞缓慢向左拉,使气体B的气柱长度为25cm,求:
①左右管中水银面的高度差是多大? ②理想气体A的气柱长度为多少? 【答案】①Δh=15cm ②LA2=12.5cm
【解析】①活塞缓慢左拉的过程中,气体B做等温变化
(设S为玻璃管横截面)
左右管中水银面的高度差
②活塞被缓慢的左拉的过程中,气体A做等温变化
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