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题型：实验探究题题类：难易度：普通

山东省泰安市宁阳县第一名校2023-2024学年高二下学期物理4月月考试题

某实验小组利用图甲所示装置进行“探究气体的等温变化规律”实验，通过向竖直放置的U型玻璃管开口端多次注入水银改变气体的状态，每次缓慢注入水银后，均测量U型玻璃管两端液面的高度差h₁（cm）以及封闭的气柱的长度h₂（m）。一次实验中，该小组通过多次测量记录多组h₁和的h₂数据，然后以h₁为纵坐标、以 $\text{[math]}$ 为横坐标作出 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示，已知图像的斜率为k ，图像与纵轴的截距为-b。

（1）、实验中，每次注入水银时都需要缓慢注入，其目的是；

（2）、根据上述条件可知，大气压强为cmHg（用所给的字母表示）；

（3）、某次实验中，测得的h₁=h₀ ，则此时封闭的气柱长度为m（用所给的字母表示）；

（4）、该小组先后进行了两次实验，两次实验中封闭的气体质量相同，但在第一次实验中的环境温度要比第二次实验的环境温度高，则第一次实验得到的 $\text{[math]}$ 图像的斜率相比第二次实验得到的 $\text{[math]}$ 图像的斜率（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）。

举一反三

如图所示为测量大气压强的实验装置，将一定质量的理想气体密封在烧瓶内，烧瓶通过细玻璃管与注射器和装有水银的U形管连接。最初竖直放置的U形管两臂中的水银柱等高，烧瓶中气体体积为800mL。现用注射器缓慢向烧瓶中注入200mL的水，稳定后U形管两臂中水银面的高度差为25cm。环境温度不变，不计细玻璃管中气体的体积。下列说法正确的是（　　）

如图所示是理想气体变化的V-T图像，从Q到A、B、C是气体的三种压缩过程，其中一种是绝热过程，则（）

如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气 $\text{[math]}$ 可视为理想气体 $\text{[math]}$ ，通过压力传感器可感知管中的空气压力，从而控制进水量。若进水前细管内空气的体积为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ ，当洗衣缸内水位缓慢升高 $\text{[math]}$ 假设细管内空气温度不变 $\text{[math]}$ ，被封闭空气的压强变为 $\text{[math]}$ 时 $\text{[math]}$ 求：

制作水火箭是青少年科技活动的常见项目之一。某研究小组为了探究水火箭在充气与喷水过程中气体的热学规律，把水火箭的塑料容器竖直固定，其中A、C分别是塑料容器的充气口、喷水口，B是气压计，如图（a）所示。在室温环境下，容器内装入一定质量的水，此时容器内的气体体积为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ ，现缓慢充气后压强变为 $\text{[math]}$ ，不计容器的容积变化。

驾驶员驾驶一满载救援物资的汽车从甲地到达发生冰灾的乙地后，发现汽车的某个轮胎内气体的压强有所下降（假设轮胎内气体的体积不变，且不漏气），于是驾驶员在乙地给该轮胎充入压强与大气压 $\text{[math]}$ 相同的空气，使其内部气体的压强恢复到从甲地出发时的压强 $\text{[math]}$ 。已知该轮胎内气体的体积为 $\text{[math]}$ ，从甲地出发时，该轮胎内气体的热力学温度 $\text{[math]}$ ，乙地的热力学温度 $\text{[math]}$ ，假设充气过程中，轮胎内气体的温度与环境相同，且保持不变，将空气视为理想气体。求：

（1）在乙地时，充气前该轮胎内气体的压强p；

（2）充进该轮胎的空气的体积V。

某民航客机在高空飞行时，需利用空气压缩机来保持机舱内外气压之比为4：1。机舱内有一导热气缸，活塞质量m=2kg、横截面积，S=10cm² ，活塞与气缸壁之间密封良好且无摩擦。客机在地面静止时，气缸如图（a）所示竖直放置，平衡时活塞与缸底相距l₁=8cm；客机在高度h处匀速飞行时，气缸如图（b）所示水平放置，平衡时活塞与缸底相距 $\text{[math]}$ 。气缸内气体可视为理想气体，机舱内温度可认为不变。已知大气压强随高度的变化规律如图（c）所示，地面大气压强 $\text{[math]}$ ，地面重力加速度g=10m/s²。下列说法正确的是（　　）

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