2023年高考物理全国甲卷真题变式·分层精准练：第13题 （2）

  

一质量为M的汽缸，用活塞封闭一定质量的理想气体，当汽缸水平横放时，空气柱长为L₀（如图甲所示），已知大气压强为p₀ ， 活塞的横截面积为S，它与汽缸之间无摩擦且不漏气，且气体温度保持不变，重力加速度为g。若将汽缸按图乙所示竖直放置，静止时，求：

足够长的玻璃管水平放置，用长的水银封闭一段长为的空气柱，大气压强为 ， 环境温度为 ， 将玻璃管缓慢顺时针旋转到竖直，则：

如图所示，一圆柱形绝热气缸水平放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为 ，横截面积为S， 与容器底部相距 ，此时气缸内气体温度为 。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 时，气体温度上升为 。已知大气压强为 。不计活塞与气缸间摩擦。求：

图甲为一气压升降椅，其简要原理图如图乙所示，椅面和底盘间有一个开口向上，导热性能良好的气缸，气缸内封闭有压强为p₀ ， 体积为V₀的理想气体，某同学坐上座椅后，座椅连带活塞缓慢下降，气体被压缩，最终静止时气体体积为 。已知活塞截面积为S，与汽缸间摩擦不计，环境温度不变，气缸不漏气。重力加速度为g。求：

在室温为17℃时给一个篮球充气使其压强达到 ，室内外大气压强均为 ，设在下述整个过程中篮球体积不变。

如图所示，汽缸呈圆柱形，上部有挡板，内部高度为d。筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体，开始时活塞处于离底部的高度，外界大气压强为1.0×10⁵Pa，温度为27℃，现对气体加热。求：

如图所示，容积为的气缸固定在水平地面上，气缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为 ， 厚度不计。气缸两侧的单向阀门（气体只进不出）均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为 ， 压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气15次，向活塞右侧打气10次。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与气缸间的摩擦。求：

如图所示，竖直放置的U形玻璃管右端封闭、左端开口，右端玻璃管横截面积是左端的2倍。管中装入水银，平衡时右端封闭气体的长度L=15cm，左端水银面到管口的距离为h=12cm，且左右两管水银面的高度差也为h=12cm。现将小活塞封住左端，并缓慢向下推动，当活塞下降距离为x时，两管液面恰好相平。推动过程中两管中的气体温度始终不变，活塞不漏气，大气压为p₀=76cmHg。求：

把上端A封闭，下端B开口的玻璃管插入水中，放掉部分空气后放手，玻璃管可以竖直地浮在水中（如图所示）．设玻璃管的质量m=40g，横截面积S=2cm² ， 玻璃管露出水面以上部分的长度b=2cm，大气压强p₀=10⁵Pa，水的密度 ， 玻璃管厚度和管内空气质量不计，g取10m/s² ．

小张购买汽车时，车外温度显示为 ， 胎压监测系统在仪表盘上显示左前轮为。某日严冬的早晨，小张发现仪表盘上显示左前轮胎压为 ， 此时，车外温度显示为 ， 车胎内气体可看作理想气体，车胎内气体体积可视为不变。

如图所示，内壁光滑的导热气缸竖直放置在水平桌面上，气缸内封闭一定质量的气体。活塞质量m=4kg，活塞横截面积S=20cm²。活塞初始状态位于离底部高度h₁=5cm处。假设外界空气温度恒为27℃，大气压强p₀=1×10⁵pa，g=10m/s² ，

如图1所示，底面积S=10cm²、质量为M=2kg、足够长圆柱形导热汽缸开口向上置于水平地面上，缸内有两个质量均为m=1kg的可沿缸内壁无摩擦滑动的活塞，活塞封闭着A和B两部分气体（均视为理想气体），初始时两部分气柱的长度均为L₀=12cm。现将整个装置放置在倾角为30°的光滑斜面上（如图2），在平行于斜面的外力F作用下一起沿斜面向上做匀加速运动，稳定后气体A的长度变为L₁=11cm。整个过程环境的温度不变，大气压强恒为p₀=1.0×10⁵Pa，重力加速度g取10m/s²。求：

如图，质量为M的导热性能极好的气缸，高为L，开口向上置于水平地面上，气缸中有横截面积为S、质量为m的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内．外界温度为t₁、大气压为p₀ ， 此时气柱高度为l，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g．

如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m₁=2.50kg，横截面积为s₁=80.0cm² ， 小活塞的质量为m₂=1.50kg，横截面积为s₂=40.0cm² ， 两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l=40.0cm，汽缸外大气的压强为p=1.00×10⁵Pa，温度为T=303K，初始时大活塞与大圆筒底部相距 ，两活塞间封闭气体的温度为T₁=495K，现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10m/s² ， 求：

如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm ， 温度为27℃ ， 外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm ， 然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：

如图所示，向一个空的铝制饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是 ， 吸管内部粗细均匀，横截面积为 ， 吸管的有效长度为20cm，当温度为300K时，油柱离管口10cm。已知大气压强为。（结果保留到小数点后一位）

如图甲、乙，是某一强力吸盘挂钩，其结构原理如图丙、丁所示。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上(如图甲和丙)，空腔内气体压强仍与外界大气压强相等。然后再扳下锁扣(如图乙和丁)，让锁扣通过细杆把吸盘向外拉起，空腔体积增大，从而使吸盘紧紧吸在墙上。已知吸盘挂钩的质量m=0.02kg，外界大气压强p₀=1×10⁵Pa，丙图空腔体积为V₀=1.5cm³ ， 丁图空腔体积为V₁=2.0cm³ ， 如图戊，空腔与墙面的正对面积为S₁=8cm² ， 吸盘与墙面接触的圆环面积S₂=8cm² ， 吸盘与墙面间的动摩擦因数 ， 最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力。吸盘空腔内气体可视为理想气体，忽略操作时温度的变化，全过程盘盖和吸盘之间的空隙始终与外界连通。