系留气球作为一种高度可控并能够长期留空的平台，具有广泛用途，中国的“极目一号”系留气球升空最大海拔高度达到9000多米，创造了世界纪录。如图所示，某球形系留气球主要由三部分组成：球体、缆绳以及锚泊车，缆绳一端固定于地面锚泊车上，另一端与导热性能良好的球体连接。球体被软隔膜分为主气囊和副气囊两部分，主气囊为密闭装置，内部充有一定质量的氦气，副气囊内部充有空气并设有排气和充气装置，主、副气囊的体积可变但整个球体总体积不变，主、副气囊之间无气体交换且压强始终相等。为使气球能够安全稳定工作，应使主副气囊内压强始终高于外界大气压，压强差始终为Δp=200Pa。已知球体（包括内部气体）及载重总质量为m=0.5t,体积为V=1500m3，锚泊车所在位置处大气压强为p0=1.0×105Pa，温度为T0=300K，预设工作高度处的大气压强为p=0.6×105Pa,温度为T=240.8K，重力加速度g=10m/s2。
（1）若气球工作时控制台显示缆绳中竖直向下的拉力大小为T=1.0×104N，求气球所在高度处空气的密度；
（2）若某次气球升空时由于故障导致副气囊无法和外界进行气体交换，求气球到达预设工作高度时气球内气体的压强（气球体积不变）；
（3）某次实验中主副气囊均充入符合要求的气体，当从锚泊车释放时副气囊体积为500m3。判断气球上升到预设工作高度的过程中副气囊应当充入还是排出气体，并求出此过程中副气囊充入或排出的气体与刚释放时副气囊内部气体的质量比。
p
0
=
1
.
0
×
1
0
5
P
a
【考点】理想气体及理想气体的状态方程；气体压强的计算．
【答案】（1）气球所在高度处空气的密度为1.0kg/m3；
（2）气球到达预设工作高度时气球内气体的压强为8×104Pa；
（3）过程中副气囊充入或排出的气体与刚释放时副气囊内部气体的质量比为。
（2）气球到达预设工作高度时气球内气体的压强为8×104Pa；
（3）过程中副气囊充入或排出的气体与刚释放时副气囊内部气体的质量比为
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【解答】
【点评】
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发布：2024/7/4 8:0:9组卷：22引用：1难度：0.4
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1．一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V-T图象如图所示。下列说法正确的是（ ）发布：2024/12/5 17:0:4组卷：280引用：2难度：0.7 -
2．如图是萘晶体的熔化曲线，由图可知，萘的熔点是多少℃，熔化时间为多少？若已知萘的质量为m,固态时比热容为c1，液态时比热容为c2，熔化热为λ，试计算在0～τ1，τ1～τ2和τ2～τ3这三个时间间隔中吸收的热量及能量转化情况．发布：2024/12/13 8:0:1组卷：13引用：2难度：0.3 -
3．（选修模块3-3）
（1）如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中．现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化．下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线．能正确反映上述过程的是Ek
（2）2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二维结构．如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是
A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体
B．石墨是单质，石墨烯是化合物
C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
（3）为保证驾乘人员的安全，轿车中设有安全气囊．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气摩尔质量M=2.8×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算囊中氮气分子的总个数N（结果保留一位有效数字）．发布：2024/12/20 8:0:1组卷：13引用：1难度：0.5
