实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p₀，室内的温度不变，水的密度为ρ，重力加速度为g，则：以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是（　　）

A．

B．

C．

D．

答案

据题意，气缸和活塞的导热性能良好，封闭气体的温度与环境温度相同，保持不变，气体发生等温压缩，
A、图线表示等温压缩过程，故A正确；
B、P-T图象过原点的直线表示等容变化，即体积不变，温度减小，故B错误；
C、P-V图象中双曲线表示等温变化，由图中箭头方向知图线表示等温膨胀过程，故C错误；
D、P-T图象过原点的直线表示等容变化，则等容线对应的P-t图线如图中红线所示：

沿箭头方向变化时，对应的等容线斜率越来越大则对应体积越来越小，即D图线表示的是升温压缩过程，故D错误．
故选：A．

核心考点

试题【实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注】；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

一密封的气象探测气球，在地面时充有压强为1.0×10⁵Pa、温度为27.0℃的氦气时，体积为4.0m³，气球内氦气的密度为1.0Kg/m³，摩尔质量为4g/mol．在上升至海拔10.0k．m高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压4×10⁴Pa，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变．此后停止加热，保持高度不变．已知在这一海拔高度气温为-33.0℃．已知阿伏伽德罗常数为N=6.0×10²³mol^-1．求：
（1）气球内氦气的分子数
（2）氦气在停止加热前的体积；
（3）氦气在停止加热较长一段时间后的体积．

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粗细均匀的细直玻璃管，上端封闭，竖直插入一大汞槽中．管内封有一定质量的理想气体，玻璃管上端离开汞槽液面的高度为H，汞柱高度为h，如图所示．保持玻璃管上端离开汞槽液面的高度H不变，而使玻璃管发生倾斜（没有气体溢出），则（　　）

A．汞槽液面以上部分的汞柱长度将增加

B．汞槽液面以上部分的汞柱高度将减小

C．管内气柱的长度将增加

D．管内气柱的压强将减小

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（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是______；
A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均速率相同
B．夏天荷叶上小水珠呈球状，是由于液体表面张力使其表面积具有收缩到最小趋势的缘故
C．晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征
D．分子间的距离r存在某一值r₀，当r大于r₀时，分子间斥力大于引力；当r小于r₀时斥力小于引力
（2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B的体积关系为V_A______V_B（选填“大于”、“小于”或“等于”）；若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中______（选填“吸热”或“放热”）
（3）冬天到了，很多同学用热水袋取暖．现有某一热水袋内水的体积约为400cm³，它所包含的水分子数目约为______个．（计算结果保留1位有效数字，已知1mol水的质量约为18g，阿伏伽德罗常数取6.0×10²³mol^-1）

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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ρ的液体．右管内有一质量为m的活塞与左管上端等高，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，已知大气压强为P₀，重力加速度为g．现使左管气体温度缓慢升高，试求：两管液面高度差为L时，左管内气体温度T．

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选修3-3模块如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体，A，B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动，但不漏气．A的质量可不计，B的质量为M，并与一劲度系数k=5×10³N/m的较长的弹簧相连，已知大气压强p₀=1×10⁵Pa，活塞的横截面积s=0.01m²．平衡时，两活塞问的距离l₀=0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一定距离后，保持平衡，此时，用于压A的力F=5×10²N，求活塞A向下移动的距离．（假定气体温度保持不变）

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