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题型：填空题题类：难易度：普通

江西省重点中学协作体2023-2024学年高二下学期期末考试物理试题

某实验小组用图甲装置探究气体的等温变化的规律，缓慢向上拉动柱塞并测得多组空气柱的压强p和体积V的数据，为直观反映压强与体积之间的关系，以p为纵坐标，以 $\text{[math]}$ 为横坐标在坐标系中描点作图。由于橡胶塞气密性欠佳，则作出的图线可能为图乙中的（选填“①”或“②”）。

举一反三

气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭气缸导热良好，面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时气缸内密闭一段长度为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ 的理想气体。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。车辆载重时相当于在气缸顶部增加一个物体 $\text{[math]}$ ，稳定时气缸下降了 $\text{[math]}$ ，气体温度保持不变。

（1）求物体A的重力大小；

（2）已知大气压强为 $\text{[math]}$ ，为使气缸升到原位置，求需向气缸内充入与气缸温度相同大气的体积。

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：

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。

如图所示，容积为 $\text{[math]}$ 的暖水瓶内倒入 $\text{[math]}$ 温度为97℃的热水，将瓶塞轻放入瓶口，瓶塞与瓶口内侧接触良好且不漏气。已知瓶口的横截面积为 $\text{[math]}$ ，瓶塞圆台侧面母线与轴线间的夹角为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。瓶塞与瓶口间的动摩擦因数为0.15，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略瓶塞的重力。瓶内气体温度始终与水温相同，瓶内气体可视为理想气体，外界大气压强 $\text{[math]}$ ，热力学温度与摄氏温度的关系为 $\text{[math]}$ 。瓶内温度缓慢降到78.5℃，此时瓶塞恰好不发生滑动。

（1）求瓶内温度为78.5℃时，瓶塞受到的摩擦力大小（结果保留两位有效数字）；

（2）若稍微拔动瓶塞使外部气体进入暖水瓶内，忽略瓶内水温的微小变化，求稳定后进入瓶内的空气质量与原来暖水瓶中空气质量的比值。

用图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验

在热力学中，“奥托循环”（Otto cycle）用于描述四冲程内燃机在理想状态下的工作过程，由两个绝热过程与两个等容过程构成。在一个封闭的气缸内，一定质量的理想气体作奥托循环的 $\text{[math]}$ 图像如图所示， $\text{[math]}$ 为一个完整循环。在a、b点处，该理想气体的体积分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

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