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物理
第十五章　核心素養(yǎng)提升練
1．“擠毛巾”和“液橋”都是我國(guó)宇航員在空間站展示的有趣實(shí)驗(yàn)。“擠毛巾”實(shí)驗(yàn)中，宇航員先將干毛巾一端沾水后使得整個(gè)毛巾完全浸濕，然后再用雙手試圖擰干，只見毛巾被擠出的水像一層果凍一樣緊緊地吸附在毛巾的外表面，宇航員的手也粘有一層厚厚的水。2022年3月23日，我國(guó)宇航員王亞平在空間站做了“液橋”實(shí)驗(yàn)，如圖所示。關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述不正確的是(　　)
A．在地球上能將濕毛巾擰干是因?yàn)樗荒芙?rùn)毛巾
B．干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象
C．水對(duì)宇航員的手和液橋板都是浸潤(rùn)的
D．“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，這是水的表面張力在起作用
2．2020年1月1日TPMS(胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng))強(qiáng)制安裝法規(guī)已開始執(zhí)行。汽車行駛時(shí)TPMS顯示某一輪胎內(nèi)的氣體溫度為27 ℃，壓強(qiáng)為240 kPa，已知該輪胎的容積為30 L，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝6．0×1023 mol－1，0 ℃、1 atm下1 mol任何氣體的體積均為22．4 L，1 atm＝100 kPa。則該輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)約為(　　)
A．1．8×1023 B．1．8×1024
C．8．0×1023 D．8．0×1024
3．(2025·八省聯(lián)考四川卷)某同學(xué)制作了一個(gè)小型噴泉裝置，如圖甲所示兩個(gè)瓶子均用瓶塞密閉，兩瓶用彎管連通，左瓶插有兩端開口的直管。左瓶裝滿水，右瓶充滿空氣(可視為理想氣體)。用沸水澆右瓶時(shí)，左瓶直管有水噴出，如圖乙所示，水噴出的過程中，裝置內(nèi)的氣體(　　)
A．內(nèi)能比澆水前大
B．壓強(qiáng)與澆水前相等
C．所有分子的動(dòng)能都比澆水前大
D．對(duì)水做的功等于水重力勢(shì)能的增量
4．(2024·山東高考)一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程中氣體與外界無熱量交換，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是(　　)
A．a(chǎn)→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功
B．b→c過程，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增加
C．a(chǎn)→b→c過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功
D．a(chǎn)→b過程，氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量
5．“天問1號(hào)”的發(fā)射開啟了我國(guó)探測(cè)火星的征程。設(shè)想將圖中所示的粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、右端封閉有一定質(zhì)量理想氣體的“U”形管帶往火星表面。“U”形管分別在地球和火星表面某時(shí)某地豎直放置時(shí)的相關(guān)參數(shù)如表所示。
地球 火星
重力加速度 g 0．38g
環(huán)境溫度 T地＝300 K T火＝280 K
大氣壓強(qiáng) p地＝76．0 cmHg p火
封閉氣柱長(zhǎng)度 l地＝19．0 cm l火＝56．0 cm
水銀柱高度差 h地＝73．0 cm h火
求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)火星表面高1 m的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相當(dāng)于地球表面多高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。已知ρ水銀＝13．6×103 kg/m3，ρ水＝1．0×103 kg/m3；
(2)火星表面的大氣壓強(qiáng)p火。
6．(2023·湖南高考)汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力。如圖，剎車助力裝置可簡(jiǎn)化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時(shí)，在連桿AB上施加水平力推動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車。助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力。每次抽氣時(shí)，K1打開，K2閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動(dòng)，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，K1閉合，K2打開，抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣過程。已知助力氣室容積為V0，初始?jí)簭?qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)p0，助力活塞橫截面積為S，抽氣氣室的容積為V1。假設(shè)抽氣過程，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變。
(1)求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)p1；
(2)第n次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF。
7．(2024·湖南高考)一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。
(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0，求此時(shí)氣體的體積V0(用p0、p和V表示)；
(2)小贊同學(xué)想測(cè)量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m＝8．66×10－3 kg(此時(shí)須考慮空氣浮力對(duì)該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足：(p－p0)(V－VB0)＝C，其中p0＝1．0×105 Pa為大氣壓強(qiáng)，VB0＝0．5×10－3 m3為氣球無張力時(shí)的最大容積，C＝18 J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0＝8．40×10－3 kg，外界空氣密度為ρ0＝1．3 kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。
第十五章　核心素養(yǎng)提升練
1．“擠毛巾”和“液橋”都是我國(guó)宇航員在空間站展示的有趣實(shí)驗(yàn)。“擠毛巾”實(shí)驗(yàn)中，宇航員先將干毛巾一端沾水后使得整個(gè)毛巾完全浸濕，然后再用雙手試圖擰干，只見毛巾被擠出的水像一層果凍一樣緊緊地吸附在毛巾的外表面，宇航員的手也粘有一層厚厚的水。2022年3月23日，我國(guó)宇航員王亞平在空間站做了“液橋”實(shí)驗(yàn)，如圖所示。關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述不正確的是(　　)
A．在地球上能將濕毛巾擰干是因?yàn)樗荒芙?rùn)毛巾
B．干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象
C．水對(duì)宇航員的手和液橋板都是浸潤(rùn)的
D．“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，這是水的表面張力在起作用
答案：A
解析：在地球上能將濕毛巾擰干是因?yàn)樗闹亓Υ笥诿韺?duì)水的吸附力，A錯(cuò)誤；干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象引起的，B正確；由水像果凍一樣吸附在毛巾和手的表面，和題圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，水對(duì)宇航員的手和液橋板都是浸潤(rùn)的，C正確；“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后，由于水的表面張力作用，兩液橋板最終合在一起，D正確。本題選描述不正確的，故選A。
2．2020年1月1日TPMS(胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng))強(qiáng)制安裝法規(guī)已開始執(zhí)行。汽車行駛時(shí)TPMS顯示某一輪胎內(nèi)的氣體溫度為27 ℃，壓強(qiáng)為240 kPa，已知該輪胎的容積為30 L，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝6．0×1023 mol－1，0 ℃、1 atm下1 mol任何氣體的體積均為22．4 L，1 atm＝100 kPa。則該輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)約為(　　)
A．1．8×1023 B．1．8×1024
C．8．0×1023 D．8．0×1024
答案：B
解析：設(shè)該輪胎內(nèi)氣體在100 kPa、0 ℃狀態(tài)下的體積為V0，氣體初態(tài)：p1＝2．40×105 Pa，V1＝30 L，T1＝27 ℃＋273 K＝300 K，氣體末態(tài)：p0＝1．00×105 Pa，T0＝273 K，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有＝，代入數(shù)據(jù)解得V0＝65．52 L，則該輪胎內(nèi)氣體分子數(shù)為N＝·NA，代入數(shù)據(jù)可得N＝1．8×1024個(gè)。故A、C、D錯(cuò)誤，B正確。
3．(2025·八省聯(lián)考四川卷)某同學(xué)制作了一個(gè)小型噴泉裝置，如圖甲所示兩個(gè)瓶子均用瓶塞密閉，兩瓶用彎管連通，左瓶插有兩端開口的直管。左瓶裝滿水，右瓶充滿空氣(可視為理想氣體)。用沸水澆右瓶時(shí)，左瓶直管有水噴出，如圖乙所示，水噴出的過程中，裝置內(nèi)的氣體(　　)
A．內(nèi)能比澆水前大
B．壓強(qiáng)與澆水前相等
C．所有分子的動(dòng)能都比澆水前大
D．對(duì)水做的功等于水重力勢(shì)能的增量
答案：A
解析：用沸水澆右瓶時(shí)，裝置內(nèi)氣體的溫度升高，所以內(nèi)能增大，故A正確；裝置內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大才能使左瓶中的水噴出，故B錯(cuò)誤；裝置內(nèi)氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，但并不是所有分子的動(dòng)能都增大，故C錯(cuò)誤；水噴出時(shí)有動(dòng)能，其能量來源也是裝置內(nèi)氣體對(duì)水做的功，故裝置內(nèi)氣體對(duì)水做的功大于水重力勢(shì)能的增量，故D錯(cuò)誤。
4．(2024·山東高考)一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程中氣體與外界無熱量交換，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是(　　)
A．a(chǎn)→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功
B．b→c過程，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增加
C．a(chǎn)→b→c過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功
D．a(chǎn)→b過程，氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量
答案：C
解析：a→b過程，氣體做等壓變化且體積增大，氣體對(duì)外做功，即Wab<0，由蓋—呂薩克定律可知＝，因Vb>Va，則Tb>Ta，即氣體內(nèi)能增大，ΔUab>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔUab＝Qab＋Wab，可知Qab>0且Qab>|Wab|，即a→b過程，氣體從外界吸收的熱量一部分用于對(duì)外做功，另一部分用于增加內(nèi)能，A錯(cuò)誤；b→c過程中氣體與外界無熱量交換，即Qbc＝0，氣體體積增大，對(duì)外做功，即Wbc<0，由熱力學(xué)第一定律有ΔUbc＝Qbc＋Wbc，可得ΔUbc<0，即氣體內(nèi)能減少，故B錯(cuò)誤；a→b→c過程，根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔUabc＝Qabc＋Wabc，而c→a過程為等溫過程，即Tc＝Ta，則ΔUabc＝0，Qabc＝－Wabc，又由A、B項(xiàng)分析知，Qabc＝Qab＋Qbc>0，Wabc＝Wab＋Wbc<0，即a→b→c過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功，C正確；c→a過程，氣體做等溫變化且體積減小，外界對(duì)氣體做功，Wca>0，氣體內(nèi)能不變，ΔUca＝0，根據(jù)ΔUca＝Qca＋Wca，可知Qca<0，且Qca＝－Wca，則c→a過程氣體放出熱量，且放出的熱量等于外界對(duì)氣體做的功，根據(jù)p V圖線與V軸所圍面積表示氣體對(duì)外做的功或外界對(duì)氣體做的功，由題圖可知，|Wabc|>|Wca|，而Qab＝Qabc＝－Wabc，Qca＝－Wca，則|Qab|>|Qca|，即a→b過程，氣體從外界吸收的熱量大于c→a過程放出的熱量，D錯(cuò)誤。
5．“天問1號(hào)”的發(fā)射開啟了我國(guó)探測(cè)火星的征程。設(shè)想將圖中所示的粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、右端封閉有一定質(zhì)量理想氣體的“U”形管帶往火星表面。“U”形管分別在地球和火星表面某時(shí)某地豎直放置時(shí)的相關(guān)參數(shù)如表所示。
地球 火星
重力加速度 g 0．38g
環(huán)境溫度 T地＝300 K T火＝280 K
大氣壓強(qiáng) p地＝76．0 cmHg p火
封閉氣柱長(zhǎng)度 l地＝19．0 cm l火＝56．0 cm
水銀柱高度差 h地＝73．0 cm h火
求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)火星表面高1 m的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相當(dāng)于地球表面多高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。已知ρ水銀＝13．6×103 kg/m3，ρ水＝1．0×103 kg/m3；
(2)火星表面的大氣壓強(qiáng)p火。
答案：(1)5．2 m　(2)0．57 cmHg
解析：(1)根據(jù)液體壓強(qiáng)公式p＝ρgh得ρ水銀×0．38g×h0＝ρ水gh
代入數(shù)據(jù)解得h≈5．2 m。
(2)設(shè)氣柱橫截面積為S，地球表面的大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于hp地高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，火星表面的大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于hp火高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，則封閉氣柱在地表時(shí)，p1＝ρ水銀g(hp地－h(huán)地)，V1＝l地S，T1＝300 K
封閉氣柱在火星表面時(shí)，p2＝ρ水銀×0．38g×[hp火－h(huán)地＋2(l火－l地)]，V2＝l火S，T2＝280 K
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程＝
聯(lián)立解得hp火＝1．5 cm
即火星表面的大氣壓強(qiáng)
p火＝ρ水銀×0．38ghp火＝0．57 cmHg。
6．(2023·湖南高考)汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力。如圖，剎車助力裝置可簡(jiǎn)化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時(shí)，在連桿AB上施加水平力推動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車。助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力。每次抽氣時(shí)，K1打開，K2閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動(dòng)，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，K1閉合，K2打開，抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣過程。已知助力氣室容積為V0，初始?jí)簭?qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)p0，助力活塞橫截面積為S，抽氣氣室的容積為V1。假設(shè)抽氣過程，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變。
(1)求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)p1；
(2)第n次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF。
答案：(1)　(2)p0S
解析：(1)以抽氣前助力氣室內(nèi)的氣體為研究對(duì)象，則初態(tài)壓強(qiáng)為p0，體積為V0，第1次抽氣后，氣體體積變?yōu)閂＝V0＋V1
根據(jù)玻意耳定律得p0V0＝p1V
解得p1＝。
(2)同理，第2次抽氣過程初態(tài)壓強(qiáng)為p1，體積為V0，末態(tài)壓強(qiáng)為p2，體積為V，由玻意耳定律得p1V0＝p2V
解得p2＝＝p0
以此類推，第n次抽氣后，助力氣室內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為pn＝p0
第n次抽氣后，該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小為ΔF＝(p0－pn)S
解得ΔF＝p0S。
7．(2024·湖南高考)一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。
(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0，求此時(shí)氣體的體積V0(用p0、p和V表示)；
(2)小贊同學(xué)想測(cè)量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m＝8．66×10－3 kg(此時(shí)須考慮空氣浮力對(duì)該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足：(p－p0)(V－VB0)＝C，其中p0＝1．0×105 Pa為大氣壓強(qiáng)，VB0＝0．5×10－3 m3為氣球無張力時(shí)的最大容積，C＝18 J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0＝8．40×10－3 kg，外界空氣密度為ρ0＝1．3 kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。
答案：(1)　(2)5×10－3 m3
解析：(1)氣球內(nèi)氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有pV＝p0V0
解得V0＝。
(2)設(shè)氣球內(nèi)氣體質(zhì)量為m氣，對(duì)氣球進(jìn)行受力分析如圖所示
根據(jù)平衡條件有
FN＋F浮＝m氣g＋m0g
由電子天平示數(shù)可知，支持力FN＝mg
空氣浮力F浮＝ρ0gV
根據(jù)理想氣體的性質(zhì)可知，氣球內(nèi)氣體若等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0，則密度變?yōu)棣?，則
m氣＝ρ0V0
且由題知，(p－p0)(V－VB0)＝C
聯(lián)立各式并代入數(shù)據(jù)，解得V＝5×10－3 m3。
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第十五章　
核心素養(yǎng)提升練
1．“擠毛巾”和“液橋”都是我國(guó)宇航員在空間站展示的有趣實(shí)驗(yàn)。“擠毛巾”實(shí)驗(yàn)中，宇航員先將干毛巾一端沾水后使得整個(gè)毛巾完全浸濕，然后再用雙手試圖擰干，只見毛巾被擠出的水像一層果凍一樣緊緊地吸附在毛巾的外表面，宇航員的手也粘有一層厚厚的水。2022年3月23日，我國(guó)宇航員王亞平在空間站做了“液橋”實(shí)驗(yàn)，如圖所示。關(guān)于這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的描述不正確的是(　　)
A．在地球上能將濕毛巾擰干是因?yàn)樗荒芙?rùn)毛巾
B．干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象
C．水對(duì)宇航員的手和液橋板都是浸潤(rùn)的
D． “液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后兩液橋板最終合在一起，這是水的表面張力在起作用
解析：在地球上能將濕毛巾擰干是因?yàn)樗闹亓Υ笥诿韺?duì)水的吸附力，A錯(cuò)誤；干毛巾沾水變得完全浸濕是毛細(xì)現(xiàn)象引起的，B正確；由水像果凍一樣吸附在毛巾和手的表面，和題圖實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，水對(duì)宇航員的手和液橋板都是浸潤(rùn)的，C正確；“液橋”實(shí)驗(yàn)裝置脫手后，由于水的表面張力作用，兩液橋板最終合在一起，D正確。本題選描述不正確的，故選A。
2．2020年1月1日TPMS(胎壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng))強(qiáng)制安裝法規(guī)已開始執(zhí)行。汽車行駛時(shí)TPMS顯示某一輪胎內(nèi)的氣體溫度為27 ℃，壓強(qiáng)為240 kPa，已知該輪胎的容積為30 L，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝6．0×1023 mol－1，0 ℃、1 atm下1 mol任何氣體的體積均為22．4 L，1 atm＝100 kPa。則該輪胎內(nèi)氣體的分子數(shù)約為(　　)
A．1．8×1023 B．1．8×1024
C．8．0×1023 D．8．0×1024
3．(2025·八省聯(lián)考四川卷)某同學(xué)制作了一個(gè)小型噴泉裝置，如圖甲所示兩個(gè)瓶子均用瓶塞密閉，兩瓶用彎管連通，左瓶插有兩端開口的直管。左瓶裝滿水，右瓶充滿空氣(可視為理想氣體)。用沸水澆右瓶時(shí)，左瓶直管有水噴出，如圖乙所示，水噴出的過程中，裝置內(nèi)的氣體(　　)
A．內(nèi)能比澆水前大 B．壓強(qiáng)與澆水前相等
C．所有分子的動(dòng)能都比澆水前大 D．對(duì)水做的功等于水重力勢(shì)能的增量
解析：用沸水澆右瓶時(shí)，裝置內(nèi)氣體的溫度升高，所以內(nèi)能增大，故A正確；裝置內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大才能使左瓶中的水噴出，故B錯(cuò)誤；裝置內(nèi)氣體的溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，但并不是所有分子的動(dòng)能都增大，故C錯(cuò)誤；水噴出時(shí)有動(dòng)能，其能量來源也是裝置內(nèi)氣體對(duì)水做的功，故裝置內(nèi)氣體對(duì)水做的功大于水重力勢(shì)能的增量，故D錯(cuò)誤。
4．(2024·山東高考)一定質(zhì)量理想氣體經(jīng)歷如圖所示的循環(huán)過程，a→b過程是等壓過程，b→c過程中氣體與外界無熱量交換，c→a過程是等溫過程。下列說法正確的是(　　)
A．a(chǎn)→b過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功
B．b→c過程，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增加
C．a(chǎn)→b→c過程，氣體從外界吸收的熱量全部用于對(duì)外做功
D．a(chǎn)→b過程，氣體從外界吸收的熱量等于c→a過程放出的熱量
5．“天問1號(hào)”的發(fā)射開啟了我國(guó)探測(cè)火星的征程。設(shè)想將圖中所示的粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、右端封閉有一定質(zhì)量理想氣體的“U”形管帶往火星表面。“U”形管分別在地球和火星表面某時(shí)某地豎直放置時(shí)的相關(guān)參數(shù)如表所示。
求：(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(1)火星表面高1 m的水銀柱產(chǎn)生的
壓強(qiáng)相當(dāng)于地球表面多高水柱產(chǎn)生的壓
強(qiáng)。已知ρ水銀＝13．6× 103 kg/m3， ρ水
＝1．0×103 kg/m3；
(2)火星表面的大氣壓強(qiáng)p火。
地球 火星
重力加速度 g 0．38g
環(huán)境溫度 T地＝300 K T火＝280 K
大氣壓強(qiáng) p地＝76．0 cmHg p火
封閉氣柱長(zhǎng)度 l地＝19．0 cm l火＝56．0 cm
水銀柱高度差 h地＝73．0 cm h火
答案：(1)5．2 m　(2)0．57 cmHg
6．(2023·湖南高考)汽車剎車助力裝置能有效為駕駛員踩剎車省力。如圖，剎車助力裝置可簡(jiǎn)化為助力氣室和抽氣氣室等部分構(gòu)成，連桿AB與助力活塞固定為一體，駕駛員踩剎車時(shí)，在連桿AB上施加水平力推動(dòng)液壓泵實(shí)現(xiàn)剎車。助力氣室與抽氣氣室用細(xì)管連接，通過抽氣降低助力氣室壓強(qiáng)，利用大氣壓與助力氣室的壓強(qiáng)差實(shí)現(xiàn)剎車助力。每次抽氣時(shí)，K1打開，K2閉合，抽氣活塞在外力作用下從抽氣氣室最下端向上運(yùn)動(dòng)，助力氣室中的氣體充滿抽氣氣室，達(dá)到兩氣室壓強(qiáng)相等；然后，K1閉合，K2打開，抽氣活塞向下運(yùn)動(dòng)，抽氣氣室中的全部氣體從K2排出，完成一次抽氣過程。已知助力氣室容積為V0，初始?jí)簭?qiáng)等于外部大氣壓強(qiáng)p0，助力活塞橫截面積為S，抽氣氣室的容積為V1。假設(shè)抽氣過程，助力活塞保持不動(dòng)，氣體可視為理想氣體，溫度保持不變。
(1)求第1次抽氣之后助力氣室內(nèi)的壓強(qiáng)p1；
(2)第n次抽氣后，求該剎車助力裝置為駕駛員省力的大小ΔF。
7．(2024·湖南高考)一個(gè)充有空氣的薄壁氣球，氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p、體積為V。氣球內(nèi)空氣可視為理想氣體。
(1)若將氣球內(nèi)氣體等溫膨脹至大氣壓強(qiáng)p0，求此時(shí)氣體的體積V0(用p0、p和V表示)；
(2)小贊同學(xué)想測(cè)量該氣球內(nèi)氣體體積V的大小，但身邊僅有一個(gè)電子天平。將氣球置于電子天平上，示數(shù)為m＝8．66×10－3 kg(此時(shí)須考慮空氣浮力對(duì)該示數(shù)的影響)。小贊同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，此時(shí)氣球內(nèi)氣體壓強(qiáng)p和體積V還滿足：(p－p0)(V－VB0)＝C，其中p0＝1．0×105 Pa為大氣壓強(qiáng)，VB0＝0．5×10－3 m3為氣球無張力時(shí)的最大容積，C＝18 J為常數(shù)。已知該氣球自身質(zhì)量為m0＝8．40×10－3 kg，外界空氣密度為ρ0＝1．3 kg/m3，求氣球內(nèi)氣體體積V的大小。

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