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题型：解答题题类：难易度：普通

湖南省部分学校2024-2025学年高三上学期8月联考物理试题

圆柱形汽缸用活塞封闭一定质量的理想气体，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，起初将汽缸开口向下悬挂在天花板上，平衡时活塞离汽缸口的距离为L，如图甲所示。现将汽缸转动到开口向上并将细线拴在活塞上，平衡时活塞恰好到达汽缸口（到缸底的距离为4L），如图乙所示。已知活塞的质量 $\text{[math]}$ 、横截面积 $\text{[math]}$ ，大气压强 $\text{[math]}$ ，此过程中封闭气体的温度不变，重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，求：

（1）、图甲中封闭气体的压强 $\text{[math]}$ ；

（2）、汽缸的质量M。

举一反三

如图，刚性容器内壁光滑、盛有一定量的气体，被隔板分成A、B两部分，隔板与容器右侧用一根轻质弹簧相连（忽略隔板厚度和弹簧体积）。容器横截面积为S、长为2l。开始时系统处于平衡态，A、B体积均为Sl，压强均为 $\text{[math]}$ ，弹簧为原长。现将B中气体抽出一半，B的体积变为原来的 $\text{[math]}$ 。整个过程系统温度保持不变，气体视为理想气体。求：

（1）抽气之后A、B的压强 $\text{[math]}$ 。

（2）弹簧的劲度系数k。

如图所示，某自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。细管导热性能良好，外界温度不变，细管内的空气可视为理想气体。若洗衣缸内水位升高，则细管中封闭的空气（　　）

干燥炎热初秋路上常常会看到洒水车，洒水车可以起到降温除尘的作用。一辆如图所示的中型洒水车质量为 $\text{[math]}$ ，满载时可装 $\text{[math]}$ 水，水箱内的水位最高为 $\text{[math]}$ ，每个轮胎与地面的接触面积为 $\text{[math]}$ 。在路上工作时洒水车一般以 $\text{[math]}$ 的速度匀速行驶，功率保持在 $\text{[math]}$ 。（已知水的密度 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）求：

为摆脱水源条件的限制，宋朝时人们就发明了一种能汲取地下水的装置——压水井。在汕头华侨公园的儿童玩水区，安放着如甲图所示的压水井让孩子们体验。压水井结构如图乙所示，取水时先按下手柄同时带动皮碗向上运动，此时上单向阀门关闭。皮碗向上运动到某个位置时，下单向阀门被顶开，水流进入腔体内。设某次下压手柄前，腔体只有空气，空气的体积和压强分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。现研究缓慢下压手柄，直至下单向阀门刚被顶开的过程。已知大气压强为 $\text{[math]}$ ，水的密度为 $\text{[math]}$ ，下单向阀门质量为m，横截面积为S，下单向阀门到水面距离为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。

（1）简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热；

（2）求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积。

下列有关物理实验的操作及误差说法正确的是（）

如图甲所示，导热良好的汽缸内用面积 $\text{[math]}$ 、质量 $\text{[math]}$ 的活塞封闭一定质量的理想气体，气柱的长度为 $\text{[math]}$ ，活塞能无摩擦滑动。现将汽缸顺时针缓慢转动90°使其开口端水平向右如图乙，不计活塞厚度，汽缸足够长且不漏气，大气压强 $\text{[math]}$ ， g取 $\text{[math]}$ 。

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