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(9分)内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有27 ℃温水的恒温水槽中,用不计质量的活塞封闭了压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×10-3 m3的理想气体。现在活塞上方缓缓倒上质量为0.5 kg的沙子,封闭气体的体积变为V1;然后将气缸移出水槽,经过缓慢降温,气体温度最终变为-23 ℃。已知活塞面积为2.0×10-4 m2,大气压强为1.0×105 Pa,g取10 m/s2,求:

(i)气体体积V1
(ii)气缸内气体的最终体积V2(结果保留两位有效数字)。
(1)(2)

试题分析:(ⅰ)气缸在水槽中,往活塞上方缓缓倒沙子过程中,气体发生等温变化
Pa        ①   2分
根据玻意耳定律有               ②   2分
解得:                  ③   1分
(ⅱ)移除水槽后,气体发生等压变化,根据盖-吕萨克定律得:
          ④       2分
解得:                ⑤       2分
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

如图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高,外界大气压恒定不变。

(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管_______(填“向上”或“向下”)移动,直至_____________。
(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用Dt表示气体升高的温度,用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是( )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在一端封闭的U形管中用水银柱封闭一段空气柱L,当空气柱的温度为27℃时,左管水银柱的长度,右管水银柱长度,气柱长度;当空气柱的温度变为127℃时,变为7cm.求:当时的大气压强和末状态空气柱的压强(单位用cmHg).

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(9分)如图所示,一圆柱形绝热气缸竖直放置,通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。现通过电热丝缓慢加热气体,当气体的温度为T1时活塞上升了h。已知大气压强为p0。重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦。

①求温度为T1时气体的压强;
②现停止对气体加热,同时在活塞上缓慢添加砂粒,当添加砂粒的质量为m0时,活塞恰好回到原来位置,求此时气体的温度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,一定质量的理想气体的P—V图象。 其中,为等温过程,为绝热过程。这两个过程中,内能减少的是     过程气体      (选填“对外”或“对内”)做功。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(选修模块3-3)(12分)    
某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图。

(1)(4分)在气球膨胀过程中,下列说法正确的是   
A.该密闭气体分子间的作用力增大
B.该密闭气体组成的系统熵增加
C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
(2)(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V,密度为ρ,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该密闭气体的分子个数为       
(3)(4分)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了     J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度      (填“升高”或“降低”)。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的截面积为S,内装有密度为r的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高,活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强P0,重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动,试求:

(1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强P1
(2)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升。
(3)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

某灯泡发光时,测得泡内温度为100℃,压强为1个大气压;当温度为20℃时,若灯泡无电流通时,则灯泡内气体的压强是___________个大气压。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

温度计是生活、生产中常用的测量装置。右图为一简易温度计,一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内,封闭一定质量的气体。当外界温度发生变化时,水柱位置将上下变化。已知A、D间的测量范围为20℃—80℃,A、D间刻度均匀分布。由图可知,A、D及有色水柱下端所示温度分别为(    )

A、20℃、80℃、64℃      B、20℃、80℃、68℃
C、80℃、20℃、32℃      D、80℃、20℃、34℃

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