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题目
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(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,外界的温度为T0。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h/4。若此后外界的温度变为T,求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g。
答案

解析

试题分析:气缸导热良好,说明气体温度一直等于外界温度T0,设气缸底面积为S,活塞质量为m0,大气压强p0
开始平衡时有
沙子倒完后平衡时,对活塞分析
整理可得
根据理想气体状态方程有可得
联立可得
外界温度变为T时,根据理想气体状态方程可得
根据活塞平衡可得
重新平衡后的气体体积
核心考点
试题【(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆形气缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p,活塞下表面相对于气缸底部的高度为h,】;主要考察你对气体的状态方程等知识点的理解。[详细]
举一反三
一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气,被活塞分割成Ⅰ、Ⅱ两部分;达到平衡时,这两部分气体的体积相等,上部气体的压强为,如图(a)所示。若将气缸缓慢倒置,再次达到平衡时,上下两部分气体体积之比为3∶1,如图(b)所示。设外界温度不变。已知活塞面积为S,重力加速度大小为g,求活塞的质量。

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如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体
A.压强增大,体积增大B.压强增大,体积减小
C.压强减小,体积增大D.压强减小,体积减小

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如图,水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B,质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空,活塞与气缸壁之间无摩擦,左侧活塞面积交道,A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜,再使A、B升高相同温度,气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量均大于零,对活塞压力的变化量,则

(A)A体积增大              (B)A体积减小
(C) >                 (D)<
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(5分)在“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为10ml处,然后将注射器链接压强传感器并开始实验,气体体积V每增加1ml测一次压强p,最后得到p和V的乘积逐渐增大。

(1)由此判断,该同学的实验结果可能为图      
(2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中
A.注射器中有异物
B.连接软管中存在气体
C.注射器内气体温度升高
D.注射器内气体温度降低

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(10分)如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强=76cmHg。

(1)为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少?
(2)封闭气体的温度重新回到280K后,为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?
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