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题型：解答题题类：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

如图为一个简易环境温度报警器，一固定在水平地面上的汽缸，导热性能良好，缸的温度与环境温度可认为相等。汽缸内有一质量 $\text{[math]}$ 。横截面积 $\text{[math]}$ 的活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞上方用轻绳悬挂着质量 $\text{[math]}$ 的配重物块。当轻绳拉力变为其初始值一半时，蜂鸣器将被激活并报警。起始状态下，缸内温度为 $\text{[math]}$ ，活塞与缸底相距 $\text{[math]}$ ，与配重物块的水平底部相距 $\text{[math]}$ 。大气压强 $\text{[math]}$ ，不计活塞厚度及其与缸壁的摩擦，重力加速度 $\text{[math]}$ 。

（1）当活塞刚与配重物块接触时，缸内温度 $\text{[math]}$ 为多少；

（2）蜂鸣器开始报警时，环境温度 $\text{[math]}$ 为多少。

举一反三

重庆出租车常以天然气作为燃料，加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中，若储气罐内气体体积及质量均不变，则罐内气体（可视为理想气体）（）

如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm² ，大气压强为1×10⁵Pa，环境温度为39℃，活塞封闭的气柱长为8cm，现将气缸缓慢倒过来放置，使活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气想通，重力加速度g取10m/s² ，不计活塞与气缸之间的摩擦．

下列说法正确的是（）

如图所示，高为 $\text{[math]}$ 的导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中间和缸口均有卡环，质量为 $\text{[math]}$ 的活塞在缸内封闭了一定质量的气体，活塞的横截面积为 $\text{[math]}$ ，活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气，开始时，活塞对中间卡环的压力大小为 $\text{[math]}$ ，活塞离缸底的高度为 $\text{[math]}$ ，大气压强为 $\text{[math]}$ ，环境的热力学温度为 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，不计卡环、活塞及汽缸的厚度。

（1）若保持汽缸静止，缓慢升高环境温度，直到活塞距离汽缸底部的高度为 $\text{[math]}$ ，求此时环境的热力学温度。

（2）已知在第（1）问的过程中汽缸内气体内能变化为 $\text{[math]}$ ，求在此过程中气体吸收的热量。

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．

如图，导热性能良好的汽缸内封闭一定质量的理想气体，其顶部有一固定卡环，卡环与汽缸底部的高度差为h，活塞与汽缸内壁无摩擦且气密性良好，卡环对活塞有一定的压力，活塞的质量为m、横截面积为S，在活塞上放一质量为2m的重物，活塞向下移动 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小为g，已知大气压强等于 $\text{[math]}$ ，环境温度为 $\text{[math]}$ ，求：

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