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题型：解答题题类：难易度：困难

2025届湖南省Flawless联盟高三上学期联考（二）物理试卷

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 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 。

（1）、若 $\text{[math]}$ 过程中理想气体吸热大小为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 过程中理想气体放热大小为 $\text{[math]}$ ，求图中阴影部分的面积，并简述其物理含义。

（2）、通过查阅资料得知：对于一定质量的理想气体：

①绝热过程满足 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为一个常数且 $\text{[math]}$ ；

②内能满足 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 为一个常量。

利用这些资料，计算这一奥托循环的效率 $\text{[math]}$ （即一个循环中对外做功与总吸热量之比，用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 及有关的常量表示）。

举一反三

暴雨季节，路面水井盖因排气孔（如图甲）堵塞可能会造成井盖移位而存在安全隐患。如图乙所示，某次暴雨，水位以50mm/h的速度迅速上涨，质量为m = 36kg的某井盖排气孔被堵塞且与地面不粘连，圆柱形竖直井内水面面积为S = 0.4m² ，水位与井盖之间的距离为h = 2.018m时开始计时，此时井内密封空气的压强恰好等于大气压强p₀= 1.00 × 10⁵Pa，若空气视为理想气体，温度始终不变，g = 10m/s²。

（1）在井盖被顶起前外界对井内密封空气做了725J的功，则该气体吸热还是放热？吸收或放出的热量为多少？

（2）求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起；

（3）求从图示位置起，历经多长时间水井盖会被顶起。

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）

农药喷雾器是一种用于农业生产中喷洒除草剂、杀虫剂和其他液体化学药剂的设备。常用的手动压式农药喷雾器如图所示，可以通过顶部手动打气装置对贮液筒加压打气，然后扳动手动开关就可以压出药液喷雾。已知贮液筒容积为5L，手动打气筒装置每循环工作一次，能向贮液筒内压入1atm的空气100mL，现装入3L的药液，周围大气压恒为1atm，打气过程和喷出药液过程中贮液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变。打气筒活塞循环工作30次，求：

《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》第六十二条规定：不得连续驾驶机动车超过4小时未停车休息或者停车休息时间少于20分钟。因为长时间行车一是驾驶员会疲劳，二是汽车轮胎与地面摩擦使轮胎变热，有安全隐患。一辆汽车行驶4小时后轮胎变热，轮胎内气体温度也会升高，设此过程中轮胎体积不变且没有气体的泄漏，空气可看作理想气体，则此过程中轮胎内气体（）

如图所示，一导热性能良好的圆柱形金属汽缸竖直放置。用活塞封闭一定量的气体（可视为理想气体）、活塞可无摩擦上下移动且汽缸不漏气。初始时活塞静止，其到汽缸底部距离为h。环境温度保持不变，将一质量为M的物体轻放到活塞上，经过足够长的时间，活塞再次静止。已知活塞质量为m、横截面积为S，大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度大小为g，忽略活塞厚度。求：

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