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题型：解答题题类：难易度：普通

河北省唐山市2024-2025学年高三上学期摸底演练物理试题

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 $\text{[math]}$ 。

（1）、求活塞稳定后封闭气柱的长度；

（2）、活塞稳定后再将环境温度缓慢升高至 $\text{[math]}$ ，若升温过程中气体吸收 $\text{[math]}$ 的热量，求该过程中气体的内能变化量。

举一反三

气体弹簧是车辆上常用的一种减震装置，其简化结构如图所示。直立圆柱形密闭气缸导热良好，面积为S的活塞通过连杆与车轮轴连接。初始时气缸内密闭一段长度为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ 的理想气体。气缸与活塞间的摩擦忽略不计。车辆载重时相当于在气缸顶部增加一个物体 $\text{[math]}$ ，稳定时气缸下降了 $\text{[math]}$ ，气体温度保持不变。

（1）求物体A的重力大小；

（2）已知大气压强为 $\text{[math]}$ ，为使气缸升到原位置，求需向气缸内充入与气缸温度相同大气的体积。

下列说法正确的是（）

工业测量中，常用充气的方法较精确地测量特殊容器的容积和检测密封性能．为测量某空香水瓶的容积，将该瓶与一带活塞的汽缸相连，汽缸和香水瓶内气体压强均为 $\text{[math]}$ ，汽缸内封闭气体体积为 $\text{[math]}$ ，推动活塞将汽缸内所有气体缓慢推入瓶中，测得此时瓶中气体压强为P，香水瓶导热性良好，环境温度保持不变．

（1）求香水瓶容积V；

（2）若密封程度合格标准为：在测定时间内，漏气质量小于原密封质量的 $\text{[math]}$ 视为合格．将该空香水瓶封装并静置较长一段时间，现使瓶内气体温度从 $\text{[math]}$ 升高到 $\text{[math]}$ ，测得其压强由P变为 $\text{[math]}$ ，试判断该瓶密封性能是否合格。

如图所示，倾角为α=30°的斜面体固定，下端封闭长为L=150cm的玻璃管，用两段长度均为l=10cm的水银柱将气柱1、2封闭，将玻璃管开口向上静置在斜面上，稳定时气柱1、2的长度分别为l₁=40cm，l₂=50cm，已知环境温度为t=-23℃，大气压强恒为p₀=75cmHg。（以下结果均保留两位有效数字）

（1）仅将玻璃管在竖直平面内沿顺时针方向缓慢转过60°，稳定时空气柱1、2的长度分别为多少？

（2）仅将环境的温度缓慢升高到77℃，通过分析计算是否有水银溢出。

在工程机械中两个气缸经常用杆连接在一起，一典型模型如图1所示，水平放置的两导热气缸底部由细管连接（细管体积忽略不计），两厚度不计活塞a、b用刚性轻杆相连，可在两气缸内无摩擦地移动。活塞的横截面积分别为 $\text{[math]}$ ，两活塞及刚性杆总质量为 $\text{[math]}$ 。两气缸与细管道内封闭有一定质量的理想气体，初始状态活塞a、b到缸底部距离均为 $\text{[math]}$ 。已知大气压强 $\text{[math]}$ ，环境温度 $\text{[math]}$ ，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。设活塞移动过程中不漏气。

（1）若缓慢升高环境温度，使某一活塞刚好缓慢移到所在气缸的底部，求此时环境的温度。

（2）若保持初始温度不变，将整个装置转至图2所示竖直放置，经一段时间后活塞达到稳定状态，稳定时的体积。

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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