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1. 实施乡村振兴策略,是党的十九大作出的重大决策部署。如图所示是某乡村排水管道的侧面剖视图,井盖上的泻水孔因故堵塞,井盖与管口间密封良好但不粘连。暴雨期间,水位迅速上涨,该井盖可能会不断跳跃。设井盖质量为m=60.0kg,圆柱形竖直井内水面面积为S=0.300m
2
, 图示时刻水面与井盖之间的距离为h=2.06m,井内密封有压强刚好等于大气压强p
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=1.01×10
5
Pa的空气(可视为理想气体),温度始终不变,重力加速度取g=10m/s
2
。
(1)
求密闭空气的压强为多大时井盖刚好被顶起;
(2)
求从图示位置起,水面上涨多高后井盖会被顶起;
(3)
若井盖第一次被顶起后又迅速落回,井盖与管口的密封性被破坏,求井盖被顶起前后井中空气质量之比。
【考点】
理想气体与理想气体的状态方程;
【答案】
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综合题
普通
能力提升
真题演练
换一批
1. 如图所示,汽缸开口向下竖直放置,汽缸的总长度为
,开始时,厚度不计的活塞处于
处,现将汽缸缓慢转动(转动过程中汽缸不漏气),直到开口向上竖直放置,稳定时活塞离汽缸底部的距离为
,已知汽缸的横截面积
,环境温度为
保持不变,大气压强
,重力加速度g取
。
(1)
求活塞的质量;
(2)
缓慢加热汽缸内的气体,至活塞离汽缸底部的距离为
,求此时气体的温度。
综合题
普通
2. 红军长征经过草地,由于昼夜温差较大,为了粗略估计温差,在夜间,一红军护士利用随身携带的内径粗细均匀的U形管来测量。如图下图所示,U形管右侧管上端封闭,左侧管上端开口,管内注入水银,使右管中封入L=26cm的空气柱,管外大气压强为
, 初始两管内水银面高度差h=4cm,夜间外界环境温度为
℃(可认为夜间温度不变),第二天中午发现管内两侧水银面相平,求:
(1)
中午的温度是多少摄氏度
(2)
如果夜间缓慢向左侧管内加注水银,应该注入多长的水银柱才能让两管水银面齐平
综合题
普通
3. 健身球上无人时,球内气体的体积为
, 压强为
, 此时周围的环境温度为
。
(1)
如图所示,某人趴在健身球上静止时,球内体积变为
, 球内气体可看成理想气体且温度保持不变;求此时球内气体压强;
(2)
把此球从温度为
的健身房放置到温度为
的仓库,当球内气体与环境温度相同后,健身球体积变为
, 求此时球内气体压强。
综合题
普通
1. 如图所示,一定质量的理想气体从状态a开始,沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是( )
A.
从a到b,气体温度保持不变
B.
从a到b,气体对外界做功
C.
从b到c,气体内能减小
D.
从b到c,气体从外界吸热
单选题
容易
2. 某探究小组设计了一个报警装置,其原理如图所示。在竖直放置的圆柱形容器内用面积
、质量
的活塞密封一定质量的理想气体,活塞能无摩擦滑动。开始时气体处于温度
、活塞与容器底的距离
的状态A。环境温度升高时容器内气体被加热,活塞缓慢上升
恰好到达容器内的卡口处,此时气体达到状态B。活塞保持不动,气体被继续加热至温度
的状态C时触动报警器。从状态A到状态C的过程中气体内能增加了
。取大气压
, 求气体。
(1)
在状态B的温度;
(2)
在状态C的压强;
(3)
由状态A到状态C过程中从外界吸收热量Q。
综合题
普通
3.
(1)
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)
A.
吸收热量
B.
压强增大
C.
内能减小
D.
对外做负功
(2)
某同学探究一封闭气缸内理想气体的状态变化特性,得到压强p随温度t的变化如图所示。已知图线Ⅰ描述的是体积为
的等容过程,当温度为
时气体的压强为
;图线Ⅱ描述的是压强为
的等压过程。取
为
, 求
①等容过程中,温度为
时气体的压强;
②等压过程中,温度为
时气体的体积。
综合题
普通