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题型：解答题题类：难易度：普通

四川省广元市川师大万达中学2023-2024学年高二下学期6月月考物理试题

如图所示，上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部的高度为h，汽缸内部被厚度不计、质量均为m的活塞A和B分成高度相等的三部分，下边两部分封闭有理想气体M和N，活塞A导热性能良好，活塞B绝热，两活塞均与汽缸接触良好，不计一切摩擦，N部分气体内有加热装置，初始状态温度为T₀ ，汽缸的横截面积为S，外界大气压强大小为 $\text{[math]}$ 且保持不变．现对N部分气体缓慢加热

（1）当活塞A恰好到达汽缸上端卡环时，N部分气体从加热装置中吸收的热量为Q，求该过程中N部分气体内能的变化量；

（2）活塞A恰好接触汽缸上端卡环后，继续给N部分气体加热，当M部分气体的高度达到 $\text{[math]}$ 时，求此时N部分气体的温度．

举一反三

如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂ ，活塞与气缸无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h．（已知m₁=2m，m₂=m）

下列说法正确的是（）

质量为M的汽缸口朝上静置于地面上（如图甲），用质量为m的活塞封闭一定量的气体（气体的质量忽略不计），活塞的截面积为S。将汽缸倒扣在地面上（如图乙），静止时活塞没有接触地面。已知大气压强为p₀ ，取重力加速度为g，不计一切摩擦，则下列分析正确的是（）

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。

从消毒柜中取出一质量 $\text{[math]}$ 、杯口截面积 $\text{[math]}$ 的圆柱形玻璃杯。将杯盖盖上后，杯内密封一定质量的理想气体，该气体处于温度 $\text{[math]}$ 、压强 $\text{[math]}$ 的状态A。冷却一段时间后，杯内气体温度降低至 $\text{[math]}$ ，气体达到状态B。杯盖下表面为平面且形变可忽略，杯壁厚度可忽略。

如图所示为一超重报警装置示意图，长度为 $\text{[math]}$ 、横截面积为 $\text{[math]}$ 、导热性能良好的薄壁容器水平放置，开口向右。一厚度不计的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在容器内，活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连。不挂重物时封闭气体的长度为 $\text{[math]}$ ，挂上某一质量的重物时活塞右移至位于离容器底部 $\text{[math]}$ 位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统将发出超重预警。已知环境温度为 $\text{[math]}$ ，大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计摩擦阻力。

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