如图所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．在27℃时，下端封闭的空气柱长为L1=20cm - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：烟台三模难度：来源：

如图所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．在27℃时，下端封闭的空气柱长为L₁=20cm，水银柱上表面与导线端点的距离为L₂=10cm，管内水银柱的重量为10N，横截面积为1cm²，大气压强P₀=1.0×10⁵Pa，问：
（1）当温度达到多少时报警器会报警？
（2）如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J，则空气柱的内能增加了多少？魔方格

答案

解．（1）封闭的气体做等压变化，由理想气体状态方程：
由

得T₂=

T₁=450K
t₂=177℃
（2）气体对外做功W′=（P₀S+mg）L₂=2J
由热力学第一定律△U=W+Q=18J
答：（1）当温度达到177℃时报警器会报警．
（2）如果温度从27℃升到报警温度的过程中，封闭空气柱从外界吸收的热量为20J，则空气柱的内能增加了18J．

核心考点

试题【如图所示为火灾报警器的原理图，竖直放置的玻璃试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．在27℃时，下端封闭的空气柱长为L1=20cm】；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

一定质量的理想气体处于某一平衡态，此时其压强为P₀，欲使气体状态发生变化后压强仍为P₀，通过下列过程能够实现的是（）

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A．先保持体积不变，使气体升温，再保持温度不变，使气体压缩

B．先保持体积不变，使压强降低，再保持温度不变，使气体膨胀

C．先保持温度不变，使气体膨胀，再保持体积不变，使气体升温

D．先保持温度不变，使气体压缩，再保持体积不变，使气体降温

在做“验证玻意耳定律”的实验过程中，验证PV=常数时，甲乙两组同学根据测得的数据算出来的常数不同，其主要原因是______．实验中，除其它器材外，还备有截面积为2cm²的注射器a，截面积4cm²的注射器b；量程为10N的弹簧秤c，量程为100N的弹簧秤d．若实验中不管采用哪种注射器，封闭的气体质量一定，为了减小实验误差，实验中注射器应选用______，弹簧秤应选用______．

1964年制成了世界上第一盏用海浪发电的航标灯．它的气室示意图如图所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量将空气吸入气室，压缩后推入工作室，然后推动涡轮机带动发电机发电．当海水下降时阀门K₁关闭，K₂打开；吸入压强为1.0×10⁵Pa的空气（可视为理想气体），吸气后气室中空气的总体积为0.8m³．当海水上升时K₂立即关闭，海水推动活塞压缩吸入的空气，可以认为这一过程空气温度不变，当空气的体积被压缩到0.2m³时，阀门K₁被推开，活塞继续推动空气使之进入工作室，同时工作室中的空气推动涡轮机工作，涡轮机带动发电机发电给航标灯提供电能，这一过程涡轮机带动发电机工作5s时间．
①试求阀门K₁刚被推开时，气室内空气的压强；
②若这一过程航标灯得到的功率为2.0×10³W，涡轮机及发电机的总效率为80%，求空气对涡轮机所做的功．魔方格

对于一定质量的理想气体来说，下面情况中可能发生的是（　　）

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A．压强保持不变，使气体的体积增大，同时温度升高

B．体积保持不变，使气体的温度升高，同时减小压强

C．温度保持不变，使气体的压强增大，同时增大体积

D．使气体的压强减小，同时升高温度，增大体积

一定质量的理想气体，处在某一初始状态．现要使它的温度经过一系列的状态变化后，回到初始温度，下列哪些过程可以实现？（）

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热门考点

A．先等压压缩，后等容增压

B．先等压压缩，后等容降压

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D．先等容降压，后等压膨胀