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题型：解答题题类：难易度：普通

贵州省贵阳市2024-2025学年高三上学期摸底考试（8月）物理试题

如图，一个导热良好的圆柱形气缸开口向上竖直放置于水平面上，缸内有一形状不规则的文物，且封闭有一定质量的理想气体。初始时刻，气体的温度为7℃，质量为m、横截面积为S的活塞到气缸底部的距离为h。现环境温度缓慢升高到27℃时，活塞离气缸底部的距离变为H，此过程中缸内气体吸收的热量为Q。已知大气压恒为 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小为g，活塞与气缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响。求：

（1）、气缸内放置的文物的体积；

（2）、该过程中气体增加的内能。

举一反三

如图所示，一绝热密闭汽缸横截面积为S，汽缸竖直放置，汽缸内有一质量不计的光滑绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，气柱长为L，气体热力学温度 $\text{[math]}$ ，在活塞上面放置一个质量为m的物体，活塞下降高度h后静止。在汽缸内部有一电阻丝，电阻丝两端接通电源对缸内气体加热，活塞缓慢上升高度h回到初始位置。大气压强恒为 $\text{[math]}$ ，重力加速度g，电阻丝产生的热量为Q。求：

（1）活塞下降高度h后缸内气体的热力学温度 $\text{[math]}$ ；

（2）缸内气体加热，活塞缓慢上升的高度h回到初始位置时，缸内气体的热力学温度 $\text{[math]}$ ；

（3）气体加热过程内能增加量 $\text{[math]}$ 。

如图所示，内部的高度为 $\text{[math]}$ 、横截面积为 $\text{[math]}$ 的绝热柱形汽缸倒扣在水平地面上，边缘有空隙与外界相通，内部有厚度不计的绝热活塞封闭着一定量理想气体，活塞下面连接一根自然长度为 $\text{[math]}$ 的轻质弹簧。初始状态时弹簧处于原长，内部气体热力学温度为 $\text{[math]}$ 。已知汽缸与活塞的质量均为 $\text{[math]}$ ，轻质弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ ，外界大气压强恒为 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 为重力加速度。现用缸内自带的发热装置（图中末画出）使内部气体缓慢升温。

（1）求当汽缸刚要离开地面时封闭气体的温度；

（2）若汽缸离地后，缸内气体温度每升高 $\text{[math]}$ 内能增加 $\text{[math]}$ ，求汽缸从离开地面到与活塞分离，加热装置产生的热量。

如图所示，一定质量的理想气体从状态A经过等压变化到状态B，再经过等容变化到状态C，最终经过等温变化回到初始状态A。已知从状态A到状态B的过程中，气体吸收了 $\text{[math]}$ 的热量，关于从A到B过程下列说法中正确的是（　　）

2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（　　）（视为理想气体）

如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积 $\text{[math]}$ 、质量 $\text{[math]}$ 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积 $\text{[math]}$ 。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积 $\text{[math]}$ 。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强 $\text{[math]}$ Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量 $\text{[math]}$ J；从状态B到状态C。气体内能增加 $\text{[math]}$ J；大气压 $\text{[math]}$ Pa。

（1）求气体在状态C的温度 $\text{[math]}$ ；

（2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功 $\text{[math]}$ 。

据浙江在线6月7日消息，62岁的“歌神”张学友原定7日晚上举办第4场“60+”巡演，因他感染了RSV（呼吸道合胞病毒），无法正常发声，确定无法演出。呼吸道合胞病毒（Respiratorysyncytialvirus，RSV）属于副黏病毒科的肺病毒属，主要引起支气管炎、肺炎、鼻炎等呼吸道感染。该病毒对热敏感，60℃时10分钟就可以灭活。如图所示，绝热汽缸被轻质绝热活塞分隔为A、B两部分，A内封闭有一定质量的混有呼吸道合胞病毒的空气，其温度为 $\text{[math]}$ ，阀门 $\text{[math]}$ 处于打开状态，活塞恰好处于汽缸中部， $\text{[math]}$ 。已知活塞和汽缸间无摩擦且不漏气，求：

（1）若对A内气体缓慢加热，当活塞与底部的距离为 $\text{[math]}$ 时，保持10分钟能否对呼吸道合胞病毒灭活？

（2）若关闭阀门 $\text{[math]}$ ，电热丝通电一段时间使A内气体吸收了 $\text{[math]}$ 的热量，稳定后气体A内气体内能增加了 $\text{[math]}$ ，则此过程B内气体的内能增加量是多少？

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