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题型：解答题题类：难易度：普通

广东省汕头市金禧中学2023-2024学年高三上学期第一次阶段考试物理试题

暴雨季节，路面水井盖因排气孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，某次暴雨，水位以50mm/h的速度迅速上涨，质量为m = 36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S = 0.4m² ，水位与井盖之间的距离为h = 2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强p₀= 1.00 × 10⁵Pa，若空气视为理想气体，温度始终不变，g = 10m/s²。

（1）在井盖被顶起前外界对井内密封空气做了725J的功，则该气体吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？

（2）求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；

（3）求从图示位置起，历经多长时间水井盖会被顶起。

举一反三

一定质量的理想气体从状态a开始经ab、bc、ca三个过程回到原状态，已知ab垂直于T轴，bc延长线过O点，下列说法正确的是（　　）

据浙江在线6月7日消息，62岁的“歌神”张学友原定7日晚上举办第4场“60+”巡演，因他感染了RSV（呼吸道合胞病毒），无法正常发声，确定无法演出。呼吸道合胞病毒（Respiratorysyncytialvirus，RSV）属于副黏病毒科的肺病毒属，主要引起支气管炎、肺炎、鼻炎等呼吸道感染。该病毒对热敏感，60℃时10分钟就可以灭活。如图所示，绝热汽缸被轻质绝热活塞分隔为A、B两部分，A内封闭有一定质量的混有呼吸道合胞病毒的空气，其温度为 $\text{[math]}$ ，阀门 $\text{[math]}$ 处于打开状态，活塞恰好处于汽缸中部， $\text{[math]}$ 。已知活塞和汽缸间无摩擦且不漏气，求：

（1）若对A内气体缓慢加热，当活塞与底部的距离为 $\text{[math]}$ 时，保持10分钟能否对呼吸道合胞病毒灭活？

（2）若关闭阀门 $\text{[math]}$ ，电热丝通电一段时间使A内气体吸收了 $\text{[math]}$ 的热量，稳定后气体A内气体内能增加了 $\text{[math]}$ ，则此过程B内气体的内能增加量是多少？

一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积保持不变。开始时内部封闭气体的压强为 $\text{[math]}$ ，经过太阳暴晒，气体温度由初始时的 $\text{[math]}$ 升至 $\text{[math]}$ 。

如图所示，粗细均匀的玻璃管（上端开口，下端封闭）竖直放置，管内用长为h=15cm的水银柱封闭一段长l=30cm的理想气体，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转至水平放置（水银未溢出）。已知大气压强p₀=75cmHg，玻璃管导热性能良好且环境温度保持不变。下列说法正确的是（　　）

在工程机械中两个气缸经常用杆连接在一起，一典型模型如图1所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为 $\text{[math]}$ ，两活塞及刚性杆总质量为 $\text{[math]}$ 。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为 $\text{[math]}$ 。已知大气压强 $\text{[math]}$ ，环境温度 $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。设活塞移动过程中不漏气。

（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。

（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，稳定时的体积。

如图所示，开口向上的导热薄壁汽缸竖直放置，a、b为固定在汽缸内壁的卡口，水平活塞密封一定质量的理想气体。刚开始时活塞停在a处，缸内气体压强处于大气压强为 $\text{[math]}$ Pa，温度为 $\text{[math]}$ K的状态A。缓慢升高气体温度至 $\text{[math]}$ K，气体处于状态B。已知由状态A到状态B，气体内能增加量为 $\text{[math]}$ J。卡口a、b之间的距离为 $\text{[math]}$ cm，a、b的大小可忽略，a到汽缸底部的距离为 $\text{[math]}$ cm。活塞质量为 $\text{[math]}$ kg，厚度为 $\text{[math]}$ cm，横截面积为 $\text{[math]}$ cm²。不计活塞与汽缸之间的摩擦。求：

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