精品解析:河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题
2025-10-13
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 河南省 |
| 地区(市) | 驻马店市 |
| 地区(区县) | 新蔡县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.16 MB |
| 发布时间 | 2025-10-13 |
| 更新时间 | 2025-12-08 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54332422.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期5月份月考物理试题
一、选择题(1-7单选,每题4分,共28分,8-10多选,每题6分,共18分)
1. 汽缸内封闭有一定质量的气体,在某次压缩过程中,缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 茶道文化起源于中国,是一种以茶修身的生活方式。如图所示,向茶杯中倒入热水,盖上杯盖茶水漫过杯盖,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是( )
A. 泡茶时,热水比冷水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B. 水中放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是布朗运动现象
C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为杯盖与杯子间的分子引力作用
D. 温度降低,杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小
3. 如图所示,两个分子A和B,设开始时它们相距无穷远,取分子相距无穷远时势能为零。现让分子B逐渐靠近分子A,则在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 分子间一直表现为引力,分子势能一直减小
B. 当分子间距离等于平衡距离时,分子间作用力为零,分子势能也为零
C. 当分子间距离小于后,继续靠近,分子力做正功,分子势能增大
D. 分子间的作用力是由分子内部带电粒子的相互作用引起的
4. 两端封闭、粗细均匀U形细玻璃管内有一段水银柱,当U形管两端竖直朝上时,中空气柱长度大于中空气柱长度。现将U形管整体缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。整个过程中气体温度不变,则( )
A 中气体压强大于中气体压强
B. 中气体压强小于中气体压强
C. 中空气柱长度大于中空气柱长度
D. 中空气柱长度等于中空气柱长度
5. 中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶,它在弹性和吸油能力方面令人惊喜,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为(单位为),摩尔质量为(单位为),阿伏伽德罗常量为,则下列说法不正确的是( )
A. 千克气凝胶所含的分子数 B. 气凝胶的摩尔体积
C. 每个气凝胶平均占据空间 D. 每两个相邻气凝胶分子间的平均间距
6. 如图所示,导热良好密闭容器内封闭有压强为p0的空气,现用抽气筒缓慢从容器底部的阀门处(只出不进)抽气两次.已知抽气筒每次抽出空气的体积为容器容积的,空气可视为理想气体,则容器内剩余空气和抽出空气的质量之比为( )
A. B. C. D.
7. 一定质量的理想气体经过一系列变化过程,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 过程中,气体温度降低,体积增大
B. 过程中,气体温度不变,体积变小
C. 过程中,气体压强增大,体积不变
D. 在c状态时,气体的体积最小
二、多选题
8. 下列关于平衡态与热平衡的说法正确的是( )
A. 两个系统在接触时它们的状态不发生变化,这两个系统原来的温度是相等的
B. 热平衡就是平衡态
C. 处于热平衡的几个系统的温度一定相等
D. 只要温度不变且处处相等,系统就一定处于平衡态
9. 一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在汽缸内,汽缸内壁光滑,如图甲所示,现用轻质细线系在活塞的正中央,然后悬挂在天花板下处于静止状态,封闭气体的压强为,体积为,温度为;如图乙所示,再把汽缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上,整体处于新的静止状态。已知大气压强为,且活塞与汽缸的质量相等,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 活塞的质量为
B. 乙图中气体的压强为
C. 若乙图中气体的体积仍恢复为,则温度为
D. 若乙图中气体的温度降为,则体积为
10. 如图所示,两端开口、导热且粗细均匀的U型细管竖直固定在静止的平板车上,U型细管竖直部分和水平部分的长度均为l,管内充有水银,两管内的水银面距离管口均为。现将U型细管管口密封,并让U型细管与平板车一起向右做匀加速直线运动,在此过程中两侧水银面的高度差为。设水银密度为,大气压强,环境温度不变,U型细管加速过程中液面始终视为水平,重力加速度为g。则在此过程中( )
A 左侧水银液面更高
B. 左侧封闭气体压强为
C. 小车的加速度大小为
D. U型细管底部中央位置的压强大小为
二、实验题
11. 某研究小组开展了“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
如图所示为乙同学描出的油膜轮廓,
(1)已知每个正方形小方格的边长为1cm,则油膜的面积约为__________m2;已知每104mL油酸酒精溶液中含有纯油酸2mL,测出50滴溶液的体积为1mL,估算油酸分子的直径约为__________m(计算结果均保留两位有效数字)。
(2)(多选)实验中丙同学对油酸分子直径的计算结果明显偏大,其原因可能有 ________(填写选项前字母)。
A. 水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B. 油酸中含有大量酒精
C. 油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液的滴数误少记了10滴
E. 计算轮廓范围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格
(3)丁同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d,已知油酸的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA = __________。
12. 用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是________;
A. 实验时需要用手扶住注射器外壁,以防止注射器在实验过程中晃动
B. 在活塞上涂上润滑油,保持良好的封闭性
C. 实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
D. 封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔
(2)某实验小组进行了两次正确的操作,并由记录的数据作出了图像,如图1、2所示。若两次实验气体的质量一定,则气体温度T1________T2(填“>”、“<”或“=”);若两次实验气体的温度不变,则气体质量m1________m2(填“>”、“<”或“=”)。
三、解答题
13. 如图所示,玻璃管A上端封闭,玻璃管B两端开口且足够长,两管下端用橡皮管连接起来,A管上端被一段水银柱封闭了一段长为9cm的气体,B管的水银面比A管高5cm,外界大气压为75cmHg,温度为,保持温度不变,上下移动B管,使稳定后A管中气体长度变为10cm。
(1)求稳定后的A、B管水银面的高度差;
(2)稳定后保持两管不动,降低A管中的封闭气体温度,使A管中气体长度恢复到9cm,求此时气体的温度。
14. 如图所示,两端开口的汽缸竖直固定,A、B是两个活塞,可在汽缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20cm2,S2=10cm2,质量分别为m1=1.5kg,m2=0.5kg,它们之间用一根细杆连接,静止时汽缸中的气体温度T1=600K,汽缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强p0=1×105Pa,取g=10m/s2,缸内气体可看作理想气体;
(1)活塞静止时,求汽缸内气体的压强;
(2)若降低汽缸内气体的温度,当活塞A缓慢向下移动时,求汽缸内气体的温度。
15. 如图,一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体,一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动,移动范围被限制在卡销a、b之间,b与汽缸底部的距离,活塞的面积为。初始时,活塞在卡销a处,汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同,分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力,逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变),外力增加到并保持不变。
(1)求外力增加到时,卡销b对活塞支持力的大小;
(2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高,求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。
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新蔡县第一高级中学2024-2025学年高二下学期5月份月考物理试题
一、选择题(1-7单选,每题4分,共28分,8-10多选,每题6分,共18分)
1. 汽缸内封闭有一定质量气体,在某次压缩过程中,缸内气体的温度从T1迅速升高至T2。下列各图中,纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比,图线I、Ⅱ分别为缸内气体在T1、T2两种温度下的分子速率分布曲线,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】温度越高,分子平均动能越大,图像的峰值越靠右,两图线与横轴所围面积相等。
故选A。
2. 茶道文化起源于中国,是一种以茶修身的生活方式。如图所示,向茶杯中倒入热水,盖上杯盖茶水漫过杯盖,在水面和杯盖间密闭了一部分空气(可视为质量和体积均不变的理想气体),过一段时间后水温降低。关于泡茶中的物理现象下列说法正确的是( )
A. 泡茶时,热水比冷水能快速泡出茶香,是因为温度越高每个分子动能都越大
B. 水中放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是布朗运动现象
C. 温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为杯盖与杯子间的分子引力作用
D. 温度降低,杯内气体分子撞击单位面积器壁的平均作用力变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子的平均动能越大,但不是每个分子的动能都越大,故A错误;
B.水中放入茶叶后,水的颜色由浅变深,是因为茶叶中的色素分子在水中扩散,扩散现象是分子的无规则运动,而布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的无规则运动,所以这不是布朗运动现象,故B错误;
C.温度降低后杯盖拿起来比较费力,是因为杯内气体做等容变化,根据查理定律(p是压强,T是温度,C是常量)可知温度降低,气体压强减小,外界大气压大于杯内气体压强,产生向下的压力差,而不是因为杯盖与杯子间的分子引力作用,故C错误;
D.温度降低,根据理想气体状态方程和气体压强的微观解释,气体分子的平均动能减小,撞击单位面积器壁的平均作用力变小,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,两个分子A和B,设开始时它们相距无穷远,取分子相距无穷远时势能为零。现让分子B逐渐靠近分子A,则在这个过程中,下列说法正确的是( )
A. 分子间一直表现为引力,分子势能一直减小
B. 当分子间距离等于平衡距离时,分子间作用力为零,分子势能也为零
C. 当分子间距离小于后,继续靠近,分子力做正功,分子势能增大
D. 分子间的作用力是由分子内部带电粒子的相互作用引起的
【答案】D
【解析】
【详解】A.当时分子力为引力,时为斥力,势能先减小后增大,故A错误;
B.平衡位置势能是最小的,但不为零,而是小于零,故B错误;
C.距离小于后,分子力为斥力,继续靠近时力做负功,势能增大,故C错误。
D.分子间作用力本质是电磁相互作用,由内部带电粒子(电子,原子核)引起,故D正确。
故选D。
4. 两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,当U形管两端竖直朝上时,中空气柱长度大于中空气柱长度。现将U形管整体缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。整个过程中气体温度不变,则( )
A. 中气体压强大于中气体压强
B. 中气体压强小于中气体压强
C. 中空气柱长度大于中空气柱长度
D. 中空气柱长度等于中空气柱长度
【答案】C
【解析】
【详解】竖直放置时,由于右边玻璃管中水银柱更高,则中气体压强大于中气体压强;将U形管整体缓慢平放水平桌面上,根据平衡条件可知,中气体压强等于中气体压强,则从竖直放置到水平放置,中气体压强减小,中气体压强增大,由于整个过程中气体温度不变,根据玻意耳定律可知,中气体体积增大,中气体体积减小,由于初始时中空气柱长度大于中空气柱长度,则水平放置后,中空气柱长度大于中空气柱长度。
故选C。
5. 中国某大学教授的课题组制备出了一种超轻气凝胶,它在弹性和吸油能力方面令人惊喜,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为(单位为),摩尔质量为(单位为),阿伏伽德罗常量为,则下列说法不正确的是( )
A. 千克气凝胶所含的分子数 B. 气凝胶的摩尔体积
C. 每个气凝胶平均占据空间 D. 每两个相邻气凝胶分子间的平均间距
【答案】D
【解析】
【详解】A.千克气凝胶的摩尔数为
则所含的分子数为,故A正确,不符合题意;
B.气凝胶的摩尔体积为,故B正确,不符合题意;
C.1mol气凝胶中包含NA个分子,则每个气凝胶分子平均占据空间,故C正确,不符合题意;
D.设每两个相邻气凝胶分子间的平均间距为d,则
解得每两个相邻气凝胶分子间的平均间距为,故D错误,符合题意。
本题选错误,故选D。
6. 如图所示,导热良好的密闭容器内封闭有压强为p0的空气,现用抽气筒缓慢从容器底部的阀门处(只出不进)抽气两次.已知抽气筒每次抽出空气的体积为容器容积的,空气可视为理想气体,则容器内剩余空气和抽出空气的质量之比为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设容器的容积为,则每次抽出空气的体积为,设第一次抽气后容器内剩余空气的压强为,假设将容器内剩余气体等温压缩到压强为p0时的体积为V,根据玻意尔定律,第一次抽气,有
第二次抽气,有
剩余气体
容器内剩余空气和抽出空气的质量之比为
解得
故选D。
7. 一定质量的理想气体经过一系列变化过程,如图所示,下列说法中正确的是( )
A. 过程中,气体温度降低,体积增大
B. 过程中,气体温度不变,体积变小
C. 过程中,气体压强增大,体积不变
D. 在c状态时,气体的体积最小
【答案】C
【解析】
【详解】A、过程中,气体压强不变,温度降低,根据盖-吕萨克定律得知,体积应减小,故A错误;
B、过程中气体的温度保持不变,即气体发生等温变化;根据玻意耳定律pV=C得知,由于压强减小,故体积增大,故B错误;
CD、过程中,由图可知,p与T成正比,过坐标原点,则气体发生等容变化,体积不变,而压强增大,综上所述可知在b状态时,气体的体积最小,故C正确,D错误;
故选C。
二、多选题
8. 下列关于平衡态与热平衡的说法正确的是( )
A. 两个系统在接触时它们的状态不发生变化,这两个系统原来的温度是相等的
B. 热平衡就是平衡态
C. 处于热平衡的几个系统的温度一定相等
D. 只要温度不变且处处相等,系统就一定处于平衡态
【答案】AC
【解析】
【详解】AC.只要两个系统在接触时它们的状态不发生变化,这两个系统原来就处于热平衡,而温度是决定两个系统是否达到热平衡的唯一物理量,所以两个系统的温度一定相等,故AC正确;
B.平衡态是对一个系统而言,热平衡是两个系统相互影响的结果,故B错误;
D.一个系统的温度、压强、体积都不变化,系统才处于平衡态,仅仅根据温度不变且处处相等不能得出系统一定处于平衡态的结论,故D错误。
故选AC。
9. 一定质量的理想气体用横截面积为S的活塞封闭在汽缸内,汽缸内壁光滑,如图甲所示,现用轻质细线系在活塞的正中央,然后悬挂在天花板下处于静止状态,封闭气体的压强为,体积为,温度为;如图乙所示,再把汽缸开口倾斜向下放置在倾角为的斜面上,整体处于新的静止状态。已知大气压强为,且活塞与汽缸的质量相等,重力加速度为,下列说法正确的是( )
A. 活塞的质量为
B. 乙图中气体的压强为
C. 若乙图中气体的体积仍恢复为,则温度为
D. 若乙图中气体的温度降为,则体积为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.活塞与汽缸的质量相等,均设为m,对甲图的汽缸受力分析,由平衡条件
解得活塞的质量为,故A正确;
B.对乙图的活塞受力分析,将重力分解沿着斜面和垂直斜面分解,由平衡条件
联立解得乙图中气体的压强为,故B错误;
C.若乙图气体体积仍为V0,对比甲乙两图,由查理定律
解得,故C错误;
D.若乙图气体的温度为,由理想气体状态方程
解得,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,两端开口、导热且粗细均匀的U型细管竖直固定在静止的平板车上,U型细管竖直部分和水平部分的长度均为l,管内充有水银,两管内的水银面距离管口均为。现将U型细管管口密封,并让U型细管与平板车一起向右做匀加速直线运动,在此过程中两侧水银面的高度差为。设水银密度为,大气压强,环境温度不变,U型细管加速过程中液面始终视为水平,重力加速度为g。则在此过程中( )
A. 左侧水银液面更高
B. 左侧封闭气体的压强为
C. 小车的加速度大小为
D. U型细管底部中央位置的压强大小为
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.以水平管内长为l的水银为研究对象,加速的瞬间,具有向右的加速度,可知受到左侧液体的压强大,左侧液面升高,故A正确;
B.设U型细管横截面积为S,匀加速运动后两侧水银面的高度差为,可知左侧液面上升,对左侧封闭气体根据玻意耳定律
解得,故B错误;
C.对右侧封闭气体根据玻意耳定律
解得
以水平管内长为l的水银为研究对象,由牛顿第二定律得
解得,故C正确;
D.设U型细管底部中央位置的压强大小为p,对水平管右半部分液体根据牛顿第二定律
解得,故D正确。
故选ACD。
二、实验题
11. 某研究小组开展了“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验。
如图所示为乙同学描出的油膜轮廓,
(1)已知每个正方形小方格边长为1cm,则油膜的面积约为__________m2;已知每104mL油酸酒精溶液中含有纯油酸2mL,测出50滴溶液的体积为1mL,估算油酸分子的直径约为__________m(计算结果均保留两位有效数字)。
(2)(多选)实验中丙同学对油酸分子直径的计算结果明显偏大,其原因可能有 ________(填写选项前字母)。
A. 水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B. 油酸中含有大量酒精
C. 油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液的滴数误少记了10滴
E. 计算轮廓范围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格
(3)丁同学利用上述方法测量出了油酸的直径为d,已知油酸的密度为ρ,摩尔质量为M,则阿伏加德罗常数可用上述字母表示为NA = __________。
【答案】(1) ①. ②. (2)ADE
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1]不满半格的舍去,大于半格的算一格,图中共有55个格子,油膜的面积约为
[2]每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸体积是
估测出油酸分子的直径是
【小问2详解】
A.如果水面上痱子粉撒得太多,油膜没有充分展开,则S偏小,根据可知,分子直径测量值偏大,故A正确;
B.油酸中含有大量酒精,不会影响油膜的体积和油膜面积的测量结果,因此不影响测量结果,计算结果不会偏大,故B错误;
C.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大,计算时仍用初始浓度值,则导致计算出的油酸体积比实际值偏小,根据知,会导致计算结果偏小,故C错误;
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1 mL的溶液的滴数误少记了10滴,则导致计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸体积时比实际大,根据可知,分子直径测量值偏大,故D正确;
E.计算轮廓范围内正方形的个数时舍去了所有不足一格的方格,则油膜的面积S偏小,根据可知,分子直径测量值偏大,故E正确。
故选ADE。
【小问3详解】
油酸分子的体积为
油酸的摩尔质量
得阿伏加德罗常数
12. 用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于实验下列说法正确的是________;
A. 实验时需要用手扶住注射器外壁,以防止注射器在实验过程中晃动
B. 在活塞上涂上润滑油,保持良好的封闭性
C. 实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦
D. 封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔
(2)某实验小组进行了两次正确的操作,并由记录的数据作出了图像,如图1、2所示。若两次实验气体的质量一定,则气体温度T1________T2(填“>”、“<”或“=”);若两次实验气体的温度不变,则气体质量m1________m2(填“>”、“<”或“=”)。
【答案】(1)BD (2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A.从实验要求可知,实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动,用手扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高,故A项错误;
B.在活塞上适量涂上润滑油,可减少摩擦并保证密封性,防止漏气,故B项正确;
C.实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高,故C项错误;
D.封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔,故D项正确。
故选BD。
【小问2详解】
[1]若两次实验气体的质量一定,根据理想气体状态方程有
整理有
所以图像的斜率为,由于图线1的斜率大于图线2的斜率,所以。
[2]两次实验气体的温度不变,气体分子对器壁的平均撞击力相同,由图可知在气体体积相同时,,说明第一次实验时气体的分子数密度更大些,所以气体的分子数更多些,所以。
三、解答题
13. 如图所示,玻璃管A上端封闭,玻璃管B两端开口且足够长,两管下端用橡皮管连接起来,A管上端被一段水银柱封闭了一段长为9cm的气体,B管的水银面比A管高5cm,外界大气压为75cmHg,温度为,保持温度不变,上下移动B管,使稳定后A管中气体长度变为10cm。
(1)求稳定后的A、B管水银面的高度差;
(2)稳定后保持两管不动,降低A管中的封闭气体温度,使A管中气体长度恢复到9cm,求此时气体的温度。
【答案】(1)3cm (2)262.5K
【解析】
【小问1详解】
气体做等温变化,初态压强为
初态体积为
末态压强为,体积为
根据玻意耳定律可得
解得
故管中的水银面比B管的高
【小问2详解】
要使A管中气体长度恢复到,则B管的水银还要降低,所以A管中封闭气体的压强为
根据理想气体的状态方程可得
其中,
解得
14. 如图所示,两端开口的汽缸竖直固定,A、B是两个活塞,可在汽缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20cm2,S2=10cm2,质量分别为m1=1.5kg,m2=0.5kg,它们之间用一根细杆连接,静止时汽缸中的气体温度T1=600K,汽缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强p0=1×105Pa,取g=10m/s2,缸内气体可看作理想气体;
(1)活塞静止时,求汽缸内气体的压强;
(2)若降低汽缸内气体的温度,当活塞A缓慢向下移动时,求汽缸内气体的温度。
【答案】(1)1.2×105Pa
(2)500K
【解析】
【小问1详解】
设静止时汽缸内的气体压强为p1,根据平衡条件可得
代入数据解得
【小问2详解】
活塞A缓慢下移过程中,气体压强不变,则
代入数据解得
15. 如图,一竖直放置的汽缸内密封有一定量的气体,一不计厚度的轻质活塞可在汽缸内无摩擦滑动,移动范围被限制在卡销a、b之间,b与汽缸底部的距离,活塞的面积为。初始时,活塞在卡销a处,汽缸内气体的压强、温度与活塞外大气的压强、温度相同,分别为和。在活塞上施加竖直向下的外力,逐渐增大外力使活塞缓慢到达卡销b处(过程中气体温度视为不变),外力增加到并保持不变。
(1)求外力增加到时,卡销b对活塞支持力的大小;
(2)再将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高,求当活塞刚好能离开卡销b时气体的温度。
【答案】(1)100N;(2)327K
【解析】
【详解】(1)活塞从位置到过程中,气体做等温变化,初态
、
末态
、
根据
解得
此时对活塞根据平衡条件
解得卡销b对活塞支持力的大小
(2)将汽缸内气体加热使气体温度缓慢升高,当活塞刚好能离开卡销b时,气体做等容变化,初态
,
末态,对活塞根据平衡条件
解得
设此时温度为,根据
解得
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