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2026年薪火金卷高考仿真模拟卷物理
注：目前有些书本章节名称可能整理的还不是很完善，但都是按照顺序排列的，请同学们按照顺序仔细查找。练习册 2026年薪火金卷高考仿真模拟卷物理 答案主要是用来给同学们做完题方便对答案用的，请勿直接抄袭。
13. (10分)为摆脱水源条件的限制，宋朝时人们就发明了一种能汲取地下水的装置—压水井。在汕头华侨公园的儿童玩水区，安放着如图甲所示的压水井让孩子们体验。压水井结构如图乙所示，取水时先按下手柄，同时带动皮碗向上运动，此时上单向阀门关闭；皮碗向上运动到某个位置时，下单向阀门被顶开，水流进入腔体内。设某次下压手柄前，腔体只有空气，空气的压强和体积分别为$p_{0}$和$V_{0}$，现研究缓慢下压手柄，直至下单向阀门刚被顶开的过程。已知大气压强为$p_{0}$，水的密度为$\rho$，下单向阀门质量为$m$，横截面积为$S$，下单向阀门到水面距离为$h(h ＜ \frac{p_{0}}{\rho g})$，重力加速度为$g$。
(1)简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热；
(2)求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积。
(1)简要说明缓慢下压手柄过程，腔内气体是吸热还是放热；
(2)求下单向阀门刚被顶开时，腔体内气体的体积。
答案：
13.解析
(1)下压手柄带动皮碗向上运动,气体对外做功$W＜0$,缓慢下压手柄过程,腔内温度不变,气体内能不变,即$\Delta U=0$,根据热力学第一定律$\Delta U=W+Q$,可知$Q＞0$,则气体应吸热。
(2)设下阀门恰好要被顶开时,腔内气体压强为$p_{1}$,体积为$V_{1}$,则$p_{0}=p_{1}+\frac{mg}{S}+\rho gh$,
又$p_{0}V_{0}=p_{1}V_{1}$,
联立解得$V_{1}=\frac{p_{0}V_{0}S}{p_{0}S-mg-\rho ghS}$。
答案
(1)见解析
(2)$\frac{p_{0}V_{0}S}{p_{0}S-mg-\rho ghS}$
(1)下压手柄带动皮碗向上运动,气体对外做功$W＜0$,缓慢下压手柄过程,腔内温度不变,气体内能不变,即$\Delta U=0$,根据热力学第一定律$\Delta U=W+Q$,可知$Q＞0$,则气体应吸热。
(2)设下阀门恰好要被顶开时,腔内气体压强为$p_{1}$,体积为$V_{1}$,则$p_{0}=p_{1}+\frac{mg}{S}+\rho gh$,
又$p_{0}V_{0}=p_{1}V_{1}$,
联立解得$V_{1}=\frac{p_{0}V_{0}S}{p_{0}S-mg-\rho ghS}$。
答案
(1)见解析
(2)$\frac{p_{0}V_{0}S}{p_{0}S-mg-\rho ghS}$
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