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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

对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

如图所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积为V₀=90cm³的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为27℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h₁=16cm，水银柱上方空气柱长h₀=20cm．现在对金属球形容器缓慢加热．（已知大气压p₀=76cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm²）．求：

Ⅰ．当加热到多少摄氏度时，两边水银柱高度在同一水平面上？

Ⅱ．当加热到277℃时停止加热（此时右管中还有水银），求此时金属球形容器内U形玻璃管左侧、右两侧水银面的高度差．

下列说法中正确的是（）

如图甲所示，开口向右、横截面积为S、深度为L₀的导热汽缸放在水平地面上，用质量为m的光滑薄活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体。开始时活塞与汽缸底部间的距离为 $\text{[math]}$ 。现将汽缸缓慢逆时针转至开口竖直向上，如图乙所示。外界大气压强恒为 $\text{[math]}$ （g为重力加速度大小），环境的热力学温度恒为T₀。

如图所示，是两位同学在参与游乐场中的“充气碰碰球”游戏的场景，用完全封闭的 $\text{[math]}$ 薄膜充气膨胀成型，人钻入中空的洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ ，碰撞时气体最大压缩量为 $\text{[math]}$ ，已知球内气体压强不能超过 $\text{[math]}$ ，外界大气压 $\text{[math]}$ ，忽略碰撞时球内气体温度变化，球内气体可视为理想气体，求：

（1）压缩量最大时，球内气体的压强；

（2）为保障游戏安全，在早晨 $\text{[math]}$ 环境下充完气的碰碰球（球内压强 $\text{[math]}$ ），是否可以安全地在中午 $\text{[math]}$ 的环境下游戏碰撞，请通过计算判断。

图甲是伽利略根据气体压强随温度的变化制造出的气体温度计，图乙是其模型示意图。玻璃泡A内封有一定量气体，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度（即环境温度），并可由B管上的刻度直接读出。玻璃泡A体积较大，B管的体积与玻璃泡A的体积相比可忽略不计。

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