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题型：解答题题类：难易度：普通

河北省沧州市部分示范性高中2024届高三下学期三模物理试题

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。

举一反三

某救生手环主要由高压气罐密闭。气囊内视为理想气体。密闭气囊与人一起上浮的过程中。若气囊内气体温度不变，体积增大，则（）

如图所示，粗细均匀的玻璃管（上端开口，下端封闭）竖直放置，管内用长为h=15cm的水银柱封闭一段长l=30cm的理想气体，现将玻璃管在竖直平面内缓慢转至水平放置（水银未溢出）。已知大气压强p₀=75cmHg，玻璃管导热性能良好且环境温度保持不变。下列说法正确的是（　　）

如图所示装置是一个高为 $\text{[math]}$ ，底面积S的圆柱型导热气缸的截面图。气缸顶部安装有挡柱，底部通过阀门（大小不计）连接一个充气原，厚度不计的活塞封闭有一部分空气，活塞距离气缸底部高度 $\text{[math]}$ ，质量 $\text{[math]}$ ，活塞与气缸之间的摩擦可忽略。大气压强为 $\text{[math]}$ ，空气可视为理想气体。现用充气原给气缸充气，每次可往容器中充入压强为 $\text{[math]}$ ，体积为 $\text{[math]}$ 的空气，充气过程温度保持不变。求：

（1）初始时封闭气体的压强大小；

（2）第一次充完气后，活塞缓慢上升的高度；

（3）充气45次之后，缸内气体的压强大小。

在热力学中，“奥托循环”（Otto cycle）用于描述四冲程内燃机在理想状态下的工作过程，由两个绝热过程与两个等容过程构成。在一个封闭的气缸内，一定质量的理想气体作奥托循环的 $\text{[math]}$ 图像如图所示， $\text{[math]}$ 为一个完整循环。在a、b点处，该理想气体的体积分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

如图所示，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，热力学温度T与摄氏温度t之间的数量关系为 $\text{[math]}$ ，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：

气垫鞋的鞋底设置有气垫储气腔，穿上鞋后，储气腔内气体可视为质量不变的理想气体，可以起到很好的减震效果。使用过程中，储气腔内密封的气体被反复压缩、扩张。某气垫鞋储气腔水平方向上的有效面积为S，鞋底上部无外界压力时储气腔的体积为 $\text{[math]}$ 、压强为 $\text{[math]}$ ，储气腔能承受的最大压强为 $\text{[math]}$ 。当质量为 $\text{[math]}$ 的人穿上鞋（质量不计）运动时，可认为人受到的支持力全部由腔内气体提供，不计储气腔内气体的温度变化，外界大气压强恒为 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小为 $\text{[math]}$ ，求：

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