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题型：综合题题类：难易度：普通

2025届浙江省金华市高三上学期一模（11月）物理试题

如图所示，一个长筒型导热薄壁注射器内有长度为L₀ $\text{[math]}$ 33cm的空气，将注射器竖直放在水银槽中，注射器底部与水银面平齐，现向上缓慢拉动质量不计的活塞，直到注射器内吸入高度h $\text{[math]}$ 10cm的水银为止。此过程中水银槽中的液面高度可视为不变。已知大气压强p₀ $\text{[math]}$ 76cmHg $\text{[math]}$ 1.0×10⁵Pa，筒内横截面积为S₀ $\text{[math]}$ 3×10^-4m² ，环境温度不变，筒内气体可看作理想气体，忽略注射器前端突出部分的体积，注射器筒足够长。求：

（1）、向上缓慢拉动活塞过程中，单位时间撞击活塞底部的气体分子数（选填“增多”、“减少”或“不变”）；气体与外界的热量交换为（选填“吸热”或“放热”）；

（2）、吸入水银后注射器筒内空气柱的长度L₁；

（3）、若水银柱上升过程中，拉力F对活塞做功 $\text{[math]}$ ，求筒内气体对活塞所做的功W。

举一反三

水枪是孩子们喜爱的玩具，常见的气压式水枪储水罐示意图如图，从储水罐充气口充入气体，达到一定压强后，关闭充气口，扣动扳机将阀门K打开，水即从枪口喷出，若初始时水枪内气体压强为 $\text{[math]}$ ，容积 $\text{[math]}$ ，现从储水罐充气口充入气体，充入气体的压强为 $\text{[math]}$ ，充气过程气体温度等于环境温度27℃不变，充气完成后玩具水枪内的压强为 $\text{[math]}$ ，求：

（1）充入气体的体积；

（2）当环境温度降为7℃，测得其内部压强为 $\text{[math]}$ ，试计算水枪是否漏气。

如图所示，导热良好的固定直立圆筒内用面积 $\text{[math]}$ 、质量 $\text{[math]}$ 的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。圆筒与温度300K的热源接触，平衡时圆筒内气体处于状态A，其体积 $\text{[math]}$ 。缓慢推动活塞使气体达到状态B，此时体积 $\text{[math]}$ 。固定活塞，升高热源温度，气体达到状态C，此时压强 $\text{[math]}$ Pa。已知从状态A到状态C，气体从外界吸收热量 $\text{[math]}$ J；从状态B到状态C。气体内能增加 $\text{[math]}$ J；大气压 $\text{[math]}$ Pa。

（1）求气体在状态C的温度 $\text{[math]}$ ；

（2）求气体从状态A到状态B过程中外界对系统做的功 $\text{[math]}$ 。

潜水员在水中呼出的 $\text{[math]}$ 气泡，从水下几米深处快速上升到水面，这一过程中气体与外界未实现热交换。将气泡内的 $\text{[math]}$ 气体视为理想气体，则在这一过程中，下列说法正确的是（　　）

如图所示为一超重报警装置示意图，高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m的活塞，稳定时正好封闭一段长度 $\text{[math]}$ 的理想气柱。活塞可通过轻绳连接以达到监测重物的目的，当所挂重物为 $\text{[math]}$ 时，刚好触发超重预警，活塞恰好下降至位于离容器底某位置的预警传感器处。已知初始时环境热力学温度为 $\text{[math]}$ ，大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，缸内气体内能与热力学温度的关系为 $\text{[math]}$ ， k为常数，不计摩擦阻力。

（1）求预警传感器到容器底部的距离；

（2）在（1）条件下，若外界温度缓慢降低为 $\text{[math]}$ ，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低为 $\text{[math]}$ 的过程中向外界放出的热量。

如图，容积均为V的汽缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K₂位于细管的中部， A、B的顶部各有一阀门K₁、K₃ ， B中有一可自由滑动的活塞，面积为S，活塞的体积可忽略．初始时三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K₂、K₃ ，通过K₁给汽缸充气，使A中气体的压强达到大气压P₀的4. 5倍后关闭K₁. 已知室温为27℃，汽缸导热．

（1）打开K₂ ，稳定时活塞正好处于B汽缸的中间位置，求活塞的质量；

（2）接着打开K₃ ，待活塞的位置稳定后，再缓慢降低汽缸内气体，使其温度降低20℃和50℃，分别求出稳定时活塞下方气体的压强．

某同学用导热性能好的注射器进行气体实验时，先用涂有润滑油柱塞密封一段空气柱（注射口用橡胶套堵住），注射器水平放置时，里面空气柱长度为10cm。然后将注射器竖直固定（如图所示），在柱塞上端左右两侧各挂一个100g的钩码后释放活塞，柱塞缓慢下移后最后静止。一段时间后，再将注射器竖直放入热水中，稳定后柱塞刚好回到最初的位置。已知柱塞的横截面积为2.4×10^-4m，柱塞的质量为40g，外界的大气压强为1.0×10⁵Pa，外界气温为27℃，整个过程中，注射器内空气的内能增加了0.42J。柱塞与注射器内壁间的摩擦不计。求：

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