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题型：多选题题类：难易度：普通

江西省九师联考2024-2025学年高三上学期开学物理试题

热气球观光深受人们的喜爱，如图所示为某旅游观光点的热气球即将升空时的情景，开始时向球内喷冷空气，使气球膨胀起来，膨胀后的气球内气体的温度、密度和球外大气的温度、密度相同，分别为 $\text{[math]}$ ，膨胀后的气球体积为 $\text{[math]}$ ；随后给球内气体加热，当气球刚要升空时，球内气体温度升高为T，加热过程，热气球的体积不变。重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）

A、气球刚要升空时，球内气体密度为 $\text{[math]}$ B、气球刚要升空时，球内气体密度为 $\text{[math]}$ C、从开始加热至气球刚要升空过程，球内排出气体质量为 $\text{[math]}$ D、从开始加热至气球刚要升空过程，球内排出气体质量为 $\text{[math]}$

举一反三

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，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：

如图所示为一简易火灾报警装置，其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。 $\text{[math]}$ 时，被封闭的理想气体气柱长L₁为20cm，水银上表面与导线下端的距离L₂为5cm。（T=t+273K）

（1）若大气压为76cmHg，水银柱长L₃为26cm，则被封闭气体压强为多少cmHg？

（2）当温度达到多少 $\text{[math]}$ 时，报警器会报警？

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。

某食品工厂储物间的温度要求控制在 $\text{[math]}$ 范围，东东为其设计了一款温度报警装置，如图，导热良好的气缸通过可以自由移动的轻质活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与轻质绝缘细杆连接，轻杆上端固定两块不计质量的金属片m和n，m、n间有合适间距。储物间的温度为27℃时，活塞与气缸底部间距为 $\text{[math]}$ ，当储物间的温度为：37℃时，金属片n恰好与a、b两固定触点接触，电路接通，报警器报警，当储物间的温度为17℃时，金属片m恰好与a、b接触，报警器同样报警，外界大气压强为 $\text{[math]}$ ，活塞面积 $\text{[math]}$ ，不计一切摩擦。求：

（1）储物间的温度为37℃时，活塞与气缸底部的间距；

（2）金属片m、n之间的间距。

如图所示，导热性能良好的圆筒形汽缸开口向右放置在水平地面上，质量为 $\text{[math]}$ 、横截面积 $\text{[math]}$ 的活塞在汽缸内封闭了一定质量的理想气体，开始的封闭气柱的长度为 $\text{[math]}$ ，环境温度为27℃，大气压强 $\text{[math]}$ 。现将汽缸逆时针旋转 $\text{[math]}$ 使其开口端竖直向上，取 $\text{[math]}$ ，不计活塞厚度，汽缸内壁光足够长且不漏气，取0℃为 $\text{[math]}$ 。

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