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题型：综合题题类：常考题难易度：容易

山西省朔州市应县第一中学2018-2019学年高二下学期物理期中考试试卷

如图，一固定的竖直气缸有一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为 $\text{[math]}$ ，横截面积为 $\text{[math]}$ ，小活塞的质量为 $\text{[math]}$ ，横截面积为 $\text{[math]}$ ；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为 $\text{[math]}$ ，气缸外大气压强为 $\text{[math]}$ ，温度为 $\text{[math]}$ ．初始时大活塞与大圆筒底部相距 $\text{[math]}$ ，两活塞间封闭气体的温度为 $\text{[math]}$ ，现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与气缸壁之间的摩擦，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ，求：

（1）、在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；

（2）、缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．

举一反三

封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V₀ ，温度为T₀ ， O、A、D三点在同一直线上，阿伏加德罗常数为N_A ．由状态A变到状态D过程中（）

下列说法正确的是（）

一定质量理想气体从状态a开始，经历状态b、c、d又回到状态a，该过程气体的V-T图像如图所示，其中ab的延长线过原点，cb垂直于da且与T轴平行，ba与cd平行，则（）

如图所示为一超重报警装置示意图，长度为 $\text{[math]}$ 、横截面积为 $\text{[math]}$ 、导热性能良好的薄壁容器水平放置，开口向右。一厚度不计的轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在容器内，活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连。不挂重物时封闭气体的长度为 $\text{[math]}$ ，挂上某一质量的重物时活塞右移至位于离容器底部 $\text{[math]}$ 位置的预警传感器处恰好平衡，此时系统将发出超重预警。已知环境温度为 $\text{[math]}$ ，大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计摩擦阻力。

如图所示，水平面上固定一劲度系数 $\text{[math]}$ 的轻弹簧，弹簧上端有一个上端开口的绝热汽缸，汽缸内有一加热装置（图中未画出）。绝热活塞A封住一定质量的理想气体，活塞A的质量 $\text{[math]}$ ，汽缸内部横截面的面积 $\text{[math]}$ ，弹簧上端固定于汽缸底部。下端固定于水平地面。平衡时，活塞与汽缸底部距离 $\text{[math]}$ ，已知大气压强为 $\text{[math]}$ ，初始时气体的温度为 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，活塞A可无摩擦地滑动但不会脱离汽缸，且不漏气。汽缸侧壁始终在竖直方向上，不计加热装置的体积，弹簧始终在弹性限度内且始终在竖直方向上。

（I）启动加热装置，将气体的温度加热到 $\text{[math]}$ ，求此过程中活塞A对地移动的距离x₁；

（II）若不启动加热装置，保持气体温度为 $\text{[math]}$ 不变。在活塞A上施加一个竖直向上的拉力，活塞A缓慢地移动了一段距离后再次达到平衡状态，此时的拉力大小 $\text{[math]}$ 。求此过程中活塞A对地移动的距离x₂。

热气球通过携带各种气象仪器上升到不同高度，测量大气的温度、湿度、气压、风速和风向等参数。通过这些数据，气象学家能够更深入地了解大气的垂直结构和变化规律，从而提高天气预报的准确性。如图所示，现有一热气球，球的下端有一小口，使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等；球内有温度调节器，以便调节球内空气的温度，使气球可以上升或下降。已知气球的总体积 $\text{[math]}$ （球壳体积忽略不计），除球内空气外，气球和吊篮的总质量为 $\text{[math]}$ ，地球表面大气温度 $\text{[math]}$ ，密度 $\text{[math]}$ ，如果把大气视为理想气体且它的组成和温度几乎不随高度变化，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，热气球的体积不发生变化。当球内气体加热使热气球恰能从地面飘起，求：

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