玻璃管類(lèi)問(wèn)題壓強(qiáng)等求解及應(yīng)用_第1頁(yè)
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1、玻璃管類(lèi)問(wèn)題壓強(qiáng)等求解及應(yīng)用一、選擇題(題型注釋?zhuān)?如圖所示,一端封閉,一端開(kāi)口截面積相同的U形管AB,管內(nèi)灌有水銀,兩管內(nèi)水銀面高度相等,閉管A內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體,氣體壓強(qiáng)為72cmHg。今將開(kāi)口端B接到抽氣機(jī)上,抽盡B管上面的空氣,結(jié)果兩水銀柱產(chǎn)生18cm的高度差,則A管內(nèi)原來(lái)空氣柱長(zhǎng)度為A. 18cm B. 12cm C. 6cm D. 3cm【答案】D【解析】試題分析:開(kāi)始時(shí),A內(nèi)氣體壓強(qiáng)P1=72cmHg,體積V1=Sh;當(dāng)抽盡B端空氣后,A內(nèi)氣體壓強(qiáng)P2=18 cmHg,體積為V2=S(h+9),根據(jù)P1V1=P2V2,即,解得h=3cm。選項(xiàng)D正確??键c(diǎn):氣體的壓強(qiáng);玻馬定

2、律。2如圖所示,豎直放置的上端封閉,下端開(kāi)口的粗細(xì)均勻的玻璃管中,一段水銀柱封閉著一段長(zhǎng)為l的空氣柱。若將這根玻璃管傾斜45°(開(kāi)口端仍在下方),空氣柱的長(zhǎng)度將發(fā)生下列哪種變化A. 變長(zhǎng) B. 不變 C.變短 D. 無(wú)法確定【答案】C【解析】試題分析:設(shè)水銀柱的長(zhǎng)度為h,豎直放置時(shí),氣體的壓強(qiáng)為;玻璃管傾斜45°時(shí),氣體的壓強(qiáng)為,根據(jù),則l變小。選項(xiàng)C正確??键c(diǎn):氣體的壓強(qiáng);玻馬定律。3兩端封閉的玻璃管中有一段水銀,其兩端是空氣,當(dāng)玻璃管水平放置時(shí),兩端的空氣柱等長(zhǎng),壓強(qiáng)為L(zhǎng)cmHg;當(dāng)玻璃管豎直時(shí),上面的空氣柱長(zhǎng)度是下面的2倍,則管內(nèi)水銀柱長(zhǎng)度的厘米數(shù)是( )A B C

3、D【答案】A【解析】4如圖所示,一端封閉的玻璃管開(kāi)口向下豎直倒插在水銀槽中,其位置保持固定。已知封閉端內(nèi)有少量空氣。若大氣壓強(qiáng)變小一些,則管中在水銀槽水銀面上方的水銀柱高度h和封閉端內(nèi)空氣的壓強(qiáng)p將如何變化( )Ah變小,p變大Bh變大,p變大Ch變大,p變小Dh變小,p變小【答案】D【解析】5如圖所示,豎直放置的均勻細(xì)管上端封閉,下端開(kāi)口,輕彈圖甲中細(xì)管使兩段水銀柱及被封閉的兩段氣柱分別合在一起成圖乙狀,設(shè)此過(guò)程中不漏氣、溫度保持不變,則水銀下端與原來(lái)水銀面下端A相比較A低于AB高于AC在同一高度D無(wú)法確定【答案】A 【解析】   對(duì)上部分封閉氣體,因p不變,T不變,故V

4、不變化對(duì)下部分封閉氣體,因,即p變小,由pV=C知V變大,這樣兩部分氣體混合后體積將大于原來(lái)兩部分氣體體積之和,故低于A,A選項(xiàng)正確6如圖所示,兩端封閉的粗細(xì)均勻的玻璃管中,有一段長(zhǎng)為L(zhǎng)的水銀柱,在20時(shí),將管中氣體分為長(zhǎng)的兩段如果外界溫度降為10時(shí),則A水銀柱下移B水銀柱上移C水銀柱不動(dòng)D無(wú)法判斷【答案】A 【解析】 因p=p,原溫度相同,降低溫度相同由于氣體原來(lái)壓強(qiáng)大,故降低相同的溫度氣體壓強(qiáng)減小的多,水銀柱向下移動(dòng)7如圖,內(nèi)徑均勻的S形玻璃管,其中C管豎直插在水銀槽內(nèi),管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高A、B管內(nèi)充有水銀,將一段空氣柱封閉在B、C兩管內(nèi)水銀面的上方現(xiàn)向A管內(nèi)再注入一部分水銀,設(shè)水銀

5、不會(huì)從B管流入C管,槽內(nèi)水銀面高度不變,且溫度保持不變,則待再度平衡時(shí) A從A管流入B管的水銀比從C管流出的水銀多B從A管流入B管的水銀比從C管流出的少C從A管流入B管的水銀等于從C管流出的水銀D條件不足,不能確定【答案】A 【解析】 A管注入水銀時(shí),B管水銀面上升C管水銀面下降,B管內(nèi)上升的高度C管內(nèi)下降高度入量C管流出量.故選A.8如圖,玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體,氣柱長(zhǎng)度為l,管內(nèi)外水銀面高度差為h,若溫度保持不變,把玻璃管稍向上提起一段距離,則( ) Ah、l均變小 Bh、l均變大Ch變大l變小 Dh變小l變大【答案】B【解析】試題分析:在實(shí)驗(yàn)中,水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上封閉空氣柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等

6、于外界大氣壓如果將玻璃管向上提,則管內(nèi)水銀柱上方空氣的體積增大,因?yàn)闇囟缺3植蛔?,所以壓?qiáng)減小,而此時(shí)外界的大氣壓不變,根據(jù)上述等量關(guān)系,管內(nèi)水銀柱的壓強(qiáng)須增大才能重新平衡,故管內(nèi)水銀柱的高度增大故選B考點(diǎn):氣體的等溫變化點(diǎn)評(píng):在本題的分析中,一定要抓住關(guān)鍵,就是大氣壓的大小和玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體決定了水銀柱高度h的大小9如圖水銀柱上面封閉一段氣體,管內(nèi)外水銀面高度差h72cm,大氣壓強(qiáng)為76cmHg,正確的是()A將管稍上提,h不變B將管稍上提,h變大C將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70cm時(shí),管內(nèi)外水銀面高度差也是70cmD將管下插至C項(xiàng)所述位置時(shí),管內(nèi)外水銀面高度差小于70cm【答

7、案】BD【解析】試題分析:將管稍上提,假設(shè)氣體體積不變,則說(shuō)明,說(shuō)明壓強(qiáng)減小,由于整個(gè)過(guò)程可以看作等溫變化,所以PV=常數(shù),所以體積變大,即h高度差變大,B正確。由于考慮外界大氣壓對(duì)容器內(nèi)理想氣體的壓強(qiáng),根據(jù)PV=常數(shù)可知,氣體的壓強(qiáng)超過(guò)70cm,所以將管下插至C項(xiàng)所述位置時(shí),管內(nèi)外水銀面高度差小于70cm,D正確考點(diǎn):理想氣體狀態(tài)方程點(diǎn)評(píng):本題考查了理想氣體狀態(tài)方程,并且要根據(jù)受力分析判斷壓強(qiáng)的大小,結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程綜合判斷。10如圖所示,豎直放置的彎曲管A端開(kāi)口,B端封閉,密度為的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi),管內(nèi)液面高度差分別為h1、h2和h3,則B端氣體的壓強(qiáng)為(已知大氣壓強(qiáng)為p0)(

8、 )h1ABh2h3A、p0g(h1h2h3)B、p0g(h1h3)C、p0g(h1h3h2)D、p0g(h1h2)【答案】B【解析】試題分析:MNPh1ABh2h3根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算特點(diǎn),相同高度出的壓強(qiáng)處處相等,則,上述三式聯(lián)立化簡(jiǎn)則pB=p0g(h1h3)考點(diǎn):壓強(qiáng)點(diǎn)評(píng):本題考查了壓強(qiáng)的計(jì)算方式。由于壓強(qiáng)其實(shí)是某個(gè)作用力在某橫截面積上造成的,對(duì)于復(fù)雜問(wèn)題可以考慮利用受力平衡來(lái)處理。11如右圖所示,上端封閉的玻璃管插在水銀槽中,管內(nèi)封閉著一段空氣柱,管內(nèi)外水銀面的高度差為,若使玻璃管繞其最下端的水平軸偏離豎直方向一定角度,則管內(nèi)外水銀面的高度差h和管內(nèi)氣體長(zhǎng)度l將( )hl Ah增大 Bh減小

9、 C增大 D減小【答案】BD【解析】試題分析:大氣壓強(qiáng)等于液體壓強(qiáng)和空氣壓強(qiáng)之和,當(dāng)玻璃管繞其最下端的水平軸偏離豎直方向一定角度,上面如果是真空則h不變,h指的是豎直高度,由于上端由空氣壓強(qiáng),所以h只能減小,同時(shí)l也減小,故選BD考點(diǎn):考查大氣壓強(qiáng)點(diǎn)評(píng):難度較小,主要是要理解大氣壓強(qiáng)能托起76mmHg是指豎直高度為76mm12 圖示為由粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管彎曲成的“雙U形管”,a、b、c、d為其四段豎直的部分,其中a、d上端是開(kāi)口的,處在大氣中。管中的水銀把一段氣體柱密封在b、c內(nèi),達(dá)到平衡時(shí),管內(nèi)水銀面的位置如圖所示。現(xiàn)緩慢地降低氣柱中氣體的溫度,若c中的水銀面上升了一小段高度h,則( )A.

10、 b中的水銀面也上升hB. b中的水銀面也上升,但上升的高度小于hC. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為h的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)D. 氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為2h的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)【答案】AD 【解析】若c中的水銀面上升了一小段高度h,d中的水銀柱下降了一小段高度h,氣體在c中對(duì)水銀柱的壓強(qiáng)為,即氣柱中氣體壓強(qiáng)的減少量等于高為2h的水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)C錯(cuò),D對(duì);由圖知b、c中的氣體對(duì)水銀柱的壓強(qiáng)相等,所以b中的水銀面也上升h,A對(duì),B錯(cuò)。13下面對(duì)氣體壓強(qiáng)的理解,正確的是( )A氣體壓強(qiáng)是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的B氣體壓強(qiáng)取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能C單位面積器壁受到大量

11、氣體分子的碰撞的作用力就是氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)D大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的,因此將開(kāi)口瓶密閉后,瓶?jī)?nèi)氣體脫離大氣,它自身重力太小,會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界大氣壓強(qiáng)【答案】BCD 【解析】氣體壓強(qiáng)是由于大量氣體分子不斷頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生的,氣體壓強(qiáng)取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能,單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力大小等于氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng),但是壓力不是壓強(qiáng),大氣壓強(qiáng)是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的,將開(kāi)口瓶密閉后,雖然瓶?jī)?nèi)氣體脫離大氣,但是氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的本質(zhì)原因是氣體分子撞擊器壁,因?yàn)閱挝惑w積的分子數(shù)目不變,且溫度不變,則分子平均動(dòng)能不變,所以對(duì)器壁的壓強(qiáng)也不變,綜上所述可知僅有B

12、正確故應(yīng)該選B14在兩端開(kāi)口的U型管中灌有密度為的液體,左管上端另有一小段同種液體將一部分空氣封在管內(nèi),如圖所示,處于平衡狀態(tài),設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0,則封閉氣體的壓強(qiáng)為_(kāi);若將右管內(nèi)的液體取出一些,當(dāng)重新平衡時(shí),左邊管內(nèi)被封閉的空氣柱體積將_,(選填“增大”、“減小”、“不變”)【答案】_;不變【解析】根據(jù)平衡可知封閉氣體的壓強(qiáng)為,因?yàn)樽蠖艘鹤](méi)變,所以氣體壓強(qiáng)不變,則左邊管內(nèi)被封閉的空氣柱體積將不變故答案為:,不變15彎曲管子內(nèi)部注滿(mǎn)密度為的水,部分是空氣,圖中所示的相鄰管子液面高度差為h,大氣壓強(qiáng)為p0,則圖中A點(diǎn)的壓強(qiáng)是 ( )Agh Bp0+gh Cp0+2gh Dp0+3gh 【答案】C

13、【解析】略16如圖所示,在U型管的封閉端A內(nèi)有一部分氣體,管中標(biāo)斜線(xiàn)部分均為水銀,則A內(nèi)氣體的壓強(qiáng)應(yīng)為下述關(guān)系式中的:( )Ap=h2 Bp=p0h1h2Cp=p0h2 Dp=p0+h1【答案】C【解析】17如圖所示,一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U型玻璃管內(nèi),右管上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng),右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h(yuǎn),能使h變大的原因是()(A)環(huán)境溫度升高(B)大氣壓強(qiáng)升高(C)沿管壁向右管內(nèi)加水銀(D)U型玻璃管自由下落【答案】ACD【解析】18如圖所示,兩端開(kāi)口的彎管,左管插入水銀槽中,右管有一段高為h的水銀柱,中間封有一段空氣,則 ( )A彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為hB若把彎

14、管向上移動(dòng)少許,則管內(nèi)氣體體積增大C若把彎管向下移動(dòng)少許,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升D若環(huán)境溫度升高,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升【答案】ACD【解析】19如圖所示,一粗細(xì)均勻的U型玻璃管開(kāi)口向上豎直放置,左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體A、B,水銀面a、b間的高度差h1,水銀柱cd的長(zhǎng)度為h2= h1,a面與c面恰處于同一高度現(xiàn)向右管開(kāi)口端注入少量水銀達(dá)到重新平衡,則( )A水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度B水銀面a、b間新的高度差等于右管上段新水銀柱的長(zhǎng)度C氣體A的壓強(qiáng)一定大于外界大氣壓強(qiáng)D氣體A的壓強(qiáng)變化量比氣體B的壓強(qiáng)變化量小【答案】ACD【解析】二、填空題(題型注釋?zhuān)?0如圖

15、所示,在長(zhǎng)為L(zhǎng)=56cm的一端封閉、另一端開(kāi)口向上、粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好豎直玻璃管內(nèi),用4cm高的水銀柱封閉著長(zhǎng)為L(zhǎng)1=50cm的理想氣體,管內(nèi)外的溫度均為27。現(xiàn)緩慢對(duì)玻璃管進(jìn)行加熱,最終水銀柱剛好到達(dá)與玻璃管開(kāi)口相平處?kù)o止。(大氣壓強(qiáng)是p0=76cmHg)求:此時(shí)玻璃管內(nèi)氣體的溫度為多少?此過(guò)程中玻璃管內(nèi)的氣體對(duì)外界 (填“做正功”、“做負(fù)功”或“不做功”),氣體的內(nèi)能 (填“增加”、“減少”或“不變”)?!敬鸢浮縏1=312K(或39)正功,增加【解析】試題分析:封閉在玻璃管里的氣體發(fā)生的是等壓變化其中T1=(27+273 )K=300K (1分)V1=L1S=50S,V2=L2S=52S

16、 (1分)則由 (1分)得T1=312K(或39) (1分)由于氣體體積膨脹,對(duì)外做正功 (1分)理相氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān),溫度升高,內(nèi)能增加 (1分)考點(diǎn):氣體實(shí)驗(yàn)定律21一端封閉的玻璃管自重為G,橫截面積為S,內(nèi)裝一段高為h的水銀柱,封閉了一定質(zhì)量的氣體?,F(xiàn)將玻璃管封閉端用彈簧測(cè)力計(jì)懸起,另一端沒(méi)入水銀槽中,如圖所示。當(dāng)玻璃管沒(méi)入一定深度后,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G。若當(dāng)時(shí)的大氣壓為p0,則此時(shí)管內(nèi)上方氣體的壓強(qiáng)為_(kāi),玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差x為_(kāi)。(設(shè)玻璃管壁的厚度不計(jì))  【答案】p0 h 【解析】試題分析:壓強(qiáng)也是由受力產(chǎn)生,因此在分析壓強(qiáng)時(shí),將其轉(zhuǎn)化為受力平衡問(wèn)題。設(shè)下方空

17、氣柱壓強(qiáng)為P1,則,設(shè)上方空氣柱壓強(qiáng)為P2,痛過(guò)兩式對(duì)比可知考點(diǎn):壓強(qiáng)點(diǎn)評(píng):壓強(qiáng)也是由受力產(chǎn)生,因此在分析壓強(qiáng)時(shí),將其轉(zhuǎn)化為受力平衡問(wèn)題。從而可以根據(jù)力學(xué)觀點(diǎn)證明、列示求解。22如圖,開(kāi)口向下、粗細(xì)均勻的玻璃管中,用長(zhǎng)度分別為h1=5cm和h2=8cm兩段水銀柱封閉了兩段氣體A和B,穩(wěn)定后A、B體積相等。設(shè)定外界大氣壓恒為P0=75cmHg,則封閉氣體A的壓強(qiáng)為_(kāi) cmHg.若降低相同的溫度(設(shè)原來(lái)溫度相同),則A的體積VA_VB.(填“>”, “<”或者“=” )Ah1Bh2【答案】62;=【解析】根據(jù)平衡可得,根據(jù)公式,可得體積相等 23把一端封閉的粗細(xì)均勻的玻璃管放在傾角為3

18、00的斜面上,開(kāi)始時(shí)讓玻璃管不動(dòng),管中有一段16cm長(zhǎng)的水銀柱將長(zhǎng)為20cm長(zhǎng)的空氣封入管內(nèi),如果讓玻璃管在斜面上加速下滑,如圖所示。已知玻璃管與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=,外界大氣壓強(qiáng)為76cmHg,求玻璃管沿斜面勻加速下滑時(shí),封閉的氣柱長(zhǎng)度為 cm,設(shè)斜面足夠長(zhǎng),能保證玻璃管穩(wěn)定勻加速下滑?!敬鸢浮?2cm【解析】設(shè)水銀柱和玻璃管的質(zhì)量分別為m和M,以水銀柱和玻璃管為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得:(m+M)gsin300(m+M)gcos300 =(m+M)a 得:a=g/4 以水銀柱為研究對(duì)象,設(shè)管的橫截面積為S,根據(jù)牛頓第二定律得 :P0S+mgsin300PS=ma因?yàn)閙=l S ,l=1

19、6cm,P0=76cmHg所以管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為 P=P0+gl/4=76+16/4=80cmHg 有氣體等溫定律 可知 (76+8)*20=80L L=22cm點(diǎn)撥:計(jì)算氣體壓強(qiáng)是解決氣體問(wèn)題的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),基本方法是:以封閉氣體的液柱(或活塞、缸體等)為力學(xué)研究對(duì)象,分析受力,列出牛頓第二定律方程(靜止時(shí)即a=0)即可求解。對(duì)于靜止情形,常用到初中物理學(xué)到的流體知識(shí):靜止液體壓強(qiáng)公式;若液面與外界大氣壓接觸時(shí),靜止液體深h處壓強(qiáng)為;帕斯卡定律:加在密閉液體上的壓強(qiáng),能夠大小不變地由液體向各個(gè)方向傳遞;連通器原理:連通的同一種液體中同一水平面上的壓強(qiáng)相等。利用“液片”分析壓強(qiáng)。24如圖所示,豎直放

20、置的彎曲管A端開(kāi)口,C端封閉,密度為的液體將B、C兩段空氣封閉在管內(nèi),管內(nèi)液面高度差分別為h1、h2和h3,已知大氣壓強(qiáng)為p0,則B段氣體的壓強(qiáng)為 ,C段氣體的壓強(qiáng)為 。BACh1h2h3【答案】p0gh3 ,p0 gh3gh1 【解析】分析:根據(jù)液面的高度關(guān)系分析,大氣壓強(qiáng)P0等于B段氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上h3液體產(chǎn)生的壓強(qiáng),中間這段氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于C端氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上h1液體產(chǎn)生的壓強(qiáng),據(jù)此分析整理解答:解:由圖中液面的高度關(guān)系可知,P0=PB+gh3 ,P0=P2+gh3 和 PB=PC+gh1,由此解得PB=P0-gh3  ,PC=P0-g(h1+h3)故

21、答案為:P0-gh3  ,P0-g(h1+h3)點(diǎn)評(píng):很多學(xué)生會(huì)錯(cuò)誤認(rèn)為 P0PB 和 PBPC,此外圖中 h2 是一個(gè)干擾條件,而實(shí)際上中間氣體的壓強(qiáng)與中間兩液面的高度差無(wú)關(guān) 在計(jì)算氣體壓強(qiáng)時(shí),有兩個(gè)結(jié)論可以直接應(yīng)用同一氣體的壓強(qiáng)處處相等 同一液體內(nèi)部不同點(diǎn)間的壓強(qiáng)差由高度差決定,并且位置越高,壓強(qiáng)越小25如圖所示為內(nèi)徑均勻的U形管,其內(nèi)部盛有水銀,封閉端內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)12cm.溫度為27時(shí),兩側(cè)水銀面的高度差為2cm.已知大氣壓強(qiáng)為p0=75cmHg,則當(dāng)環(huán)境溫度變?yōu)開(kāi)時(shí),兩側(cè)水銀面的高度相等。 【答案】_-5.14_?!窘馕觥柯?6如圖所示,豎直放置

22、的U形管在A側(cè)用水銀封有一定質(zhì)量的空氣,B端開(kāi)口向上,其中水銀面高于A側(cè).在溫度保持不變的條件下,將B端管子上部沿圖中CD虛線(xiàn)截去.在水銀面穩(wěn)定后,被封閉氣體的體積將 , 壓強(qiáng)將 (選填“增大”、“不變”或“減小”)【答案】增大 減小【解析】27兩個(gè)容器A、B用截面均勻的水平玻璃管相通,如圖所示,A、B中所裝氣體溫度分別為100C和200C,水銀柱在管中央平衡,如果兩邊溫度都升高100C,則水銀將_移動(dòng)(填“向左”或“向右”或“不”) 【答案】向右移動(dòng)【解析】28如圖所示,兩端開(kāi)口的彎管,左管插入水銀槽中,右管有一段高為h的水銀柱,中間封有一段空氣,則(A)彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h(B)

23、若把彎管向上移動(dòng)少許,則管內(nèi)氣體體積增大(C)若把彎管向下移動(dòng)少許,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升(D)若環(huán)境溫度升高,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升【答案】ACD【解析】封閉氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓與水銀柱產(chǎn)生壓強(qiáng)之差,故左管內(nèi)外水銀面高度差也為h,A對(duì);彎管上下移動(dòng),封閉氣體溫度和壓強(qiáng)不變,體積不變,B錯(cuò)C對(duì);環(huán)境溫度升高,封閉氣體體積增大,則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升,D對(duì)。29圖12-9-2為沉浮子的實(shí)驗(yàn)裝置,圓柱形玻璃容器中盛有水,一個(gè)試管倒放在水中并浮在水面上,玻璃容器上方用不漏氣且光滑的活塞封住.下列關(guān)于試管升降的說(shuō)法中符合實(shí)際的是( )圖12-9-2A.將活塞下移,試管將上升B.將活塞上移,

24、試管將上升C.將整個(gè)系統(tǒng)的溫度升高,試管將上升D.將整個(gè)系統(tǒng)的溫度降低,試管將上升 【答案】BC 【解析】將活塞上移,活塞下方的氣體(設(shè)為,下同)發(fā)生等溫變化,其體積增大,壓強(qiáng)減小,則試管內(nèi)氣體(設(shè)為)的壓強(qiáng)由于氣體壓強(qiáng)的減小而減小,體積增大,故試管將上升.選項(xiàng)B的說(shuō)法符合實(shí)際.若整個(gè)系統(tǒng)的溫度升高,氣體發(fā)生等壓變化,它的體積增大.同理,氣體發(fā)生等壓變化.溫度升高而體積增大,故試管將上升.三、實(shí)驗(yàn)題(題型注釋?zhuān)?0某同學(xué)用如圖所示注射器驗(yàn)證玻意耳定律。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)在如圖所示的注射器中用橡皮帽封閉了一定質(zhì)量的空氣。則(1)若注射器上全部刻度的容積為V,用刻度尺測(cè)得全部刻度長(zhǎng)為L(zhǎng),則活塞的橫截面積可

25、表示為 ;(2)測(cè)得活塞和框架的總質(zhì)量是M,大氣壓強(qiáng)為P0,當(dāng)注射器內(nèi)氣體處于某狀態(tài)時(shí),在框架左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)掛兩個(gè)砝碼,每個(gè)砝碼質(zhì)量為m,不計(jì)活塞與注射器管壁間摩擦,則穩(wěn)定后注射器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)可表示為 ;(3)如右圖中是不同小組的甲、乙兩同學(xué)在同一溫度下做實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的P-(1/V)圖。若兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)操作均正確無(wú)誤,且選取坐標(biāo)標(biāo)度相同,那么兩圖線(xiàn)斜率不同的主要原因是 。 【答案】V/L, P0+ (M+2m)gL/V,研究氣體質(zhì)量不同。【解析】(1)V=sL,s= V/L(2)由受力平衡可知P0+ (M+2m)gL/Vs=Ps,P= P0+ (M+2m)gL/V(3)由可知如果質(zhì)量相同的同種氣體在溫

26、度相同的情況下,P-1/v圖像應(yīng)該相同四、計(jì)算題(題型注釋?zhuān)?1如圖所示,粗細(xì)均勻的玻璃細(xì)管上端封閉,下端開(kāi)口,豎直插在大而深的水銀槽中,管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空氣,玻璃細(xì)管足夠長(zhǎng),管內(nèi)氣柱長(zhǎng)4 cm,管內(nèi)外水銀面高度差為10 cm?,F(xiàn)將玻璃管沿豎直方向緩慢移動(dòng). (大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于75cmHg)求:若要使管內(nèi)外水銀面恰好相平,此時(shí)管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度;若要使管內(nèi)外水銀面高度差為15 cm,玻璃管又應(yīng)如何移動(dòng)多少距離?!敬鸢浮?.5 cm 5.33cm或26.11cm 【解析】試題分析: 玻璃管內(nèi)的空氣作等溫變化,管內(nèi)外水銀面恰好相平時(shí),根據(jù)玻意耳定律: ( p0 rgH1 ) S l1 = p0 S

27、l2 (2分)解得: (2分)(a)若管內(nèi)水銀面較高,管內(nèi)氣柱長(zhǎng)l3,根據(jù)玻意耳定律:( p0 rgH1 ) Sl1 = ( p0 rgH3) Sl3 (1分)解得: (1分)玻璃管上移的距離:x2 = H3+l3 ( l1 + H1 )=15+4.33-(4+10)=5.33 cm(1分)(b)若管外水銀面較高,管內(nèi)氣柱長(zhǎng)l4,根據(jù)玻意耳定律有:( p0 rgH1 ) Sl1 = ( p0+ rgH4) Sl4 (1分)解得: (1分)玻璃管下移的距離:x4 = l1 + H1 +H4-l3 =4+10+15-2.89=26.11cm (1分)考點(diǎn):本題考查氣體的性質(zhì),玻意耳定律。32(I)

28、關(guān)于一定量的氣體,下列說(shuō)法正確的是A氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,而不是該氣體所有分子體積之和 B.只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,氣體的溫度就可以降低 C.在完全失重的情況下,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零 D.氣體從外界吸收熱量,其內(nèi)能一定增加 E氣體在等壓膨脹過(guò)程中溫度一定升高。 (2)如圖,一上端開(kāi)口、下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長(zhǎng)ll=25.0cm的空氣柱,中間有一段長(zhǎng)為l2=25.0cm的水銀柱,上部空氣柱的長(zhǎng)度l3=40.0cm。已知大氣壓強(qiáng)為P0=75.0cmHg。現(xiàn)將一活塞(圖中未畫(huà)出)從玻璃

29、管開(kāi)口處緩緩?fù)峦疲构芟虏靠諝庵L(zhǎng)度變?yōu)閘'1=20.0cm。假設(shè)活塞下推過(guò)程中沒(méi)有漏氣,求活塞下推的距離。【答案】(I)ABE (2)15cm【解析】試題分析:(I)A、氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積,A正確;B、溫度高體分子熱運(yùn)動(dòng)就劇烈,B正確;C、在完全失重的情況下,分子運(yùn)動(dòng)不停息,氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)不為零,C錯(cuò)誤;D、做功也可以改變物體的內(nèi)能,C錯(cuò)誤;E、氣體在等壓膨脹過(guò)程中溫度一定升高,E正確;(2) 以vmHg為壓強(qiáng)單位,在活塞下推前,玻璃管下部空氣柱的壓強(qiáng)為:P1=P0+l2 設(shè)活塞下推后,下部空氣的壓強(qiáng)為P1,由玻意耳定律得:P1l1=P1l1如圖,

30、設(shè)活塞下推距離為l,則此時(shí)玻璃管上部的空氣柱的長(zhǎng)度為:l3=l3+l1-l1設(shè)此時(shí)玻璃管上部空氣柱的壓強(qiáng)為P3,則P3=p1-l2 由波義耳定律,得:P0l3=P2l3由式代入數(shù)據(jù)解得:l=15.0cm;考點(diǎn):熱力學(xué)第一定律;氣體壓強(qiáng)的微觀意義理想氣體的狀態(tài)方程33一個(gè)右端開(kāi)口左端封閉的U形玻璃管中裝有水銀,左側(cè)封有一定質(zhì)量的空氣,如圖所示,已知,空氣柱長(zhǎng)是40cm,兩側(cè)水銀面高度差56cm,若左側(cè)距管頂66cm處的k點(diǎn)處突然斷開(kāi),斷開(kāi)處上方水銀能否流出?這時(shí)左側(cè)上方封閉氣柱將變?yōu)槎喔??(設(shè)大氣壓強(qiáng)為1.013×105Pa)【答案】否 ;16cm【解析】試題分析: 斷開(kāi)處的壓強(qiáng)小于外

31、界大氣壓,故斷開(kāi)處上方的水銀不會(huì)流出;以封閉的一定質(zhì)量氣體為研究對(duì)象:整個(gè)過(guò)程可以看做等溫變化,由玻馬定律:可以求出: 考點(diǎn):理想氣體狀態(tài)方程點(diǎn)評(píng):此題要分析出K處斷開(kāi)后,壓強(qiáng)和外界大氣壓相等,以密閉氣體為研究對(duì)象,求出初、末態(tài)的壓強(qiáng),利用玻馬定律。34如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,左端封閉,右端開(kāi)口,左端用水銀封閉著長(zhǎng)L18cm的理想氣體,當(dāng)溫度為27時(shí),兩管水銀面的高度差h4cm,設(shè)外界大氣壓為75cmHg,為了使左、右兩管中的水銀面相平,(1)若對(duì)封閉氣體緩慢加熱,溫度需升高到多少; (2)若溫度保持27不變,向右管緩慢注入水銀最后左、右兩管的水銀面相平且穩(wěn)定時(shí),氣柱的長(zhǎng)度是多少.

32、【答案】(1)352K(2)17.04cm【解析】試題分析:(1)由題意,p171cmHg,V118cm·S, T1300K,p275cmHg,V220cm·S;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:代入數(shù)據(jù)得:T2352K,t279(2)p371cmHg,T3T1300K,根據(jù)玻意耳定律:p1V1p3V3解得L317.04cm考點(diǎn):本題考查了克拉伯龍方程的理解和應(yīng)用,通過(guò)先判斷壓強(qiáng)然后結(jié)合狀態(tài)方程計(jì)算溫度或體積。點(diǎn)評(píng):35一端封閉一端開(kāi)口,內(nèi)徑均勻的直玻璃管注入一段水銀柱,當(dāng)管水平放置靜止時(shí),封閉端A空氣柱長(zhǎng)12cm,開(kāi)口端B空氣柱長(zhǎng)12cm,如圖所示。若將管緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置,此時(shí)A空氣

33、柱長(zhǎng)度為15cm,然后把管豎直插入水銀槽內(nèi),最后穩(wěn)定時(shí)管中封閉端空氣柱A長(zhǎng)仍為12cm,(設(shè)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa75cmHg,整個(gè)過(guò)程中溫度保持不變),則(1)管中水銀柱的長(zhǎng)度L為多少cm?(2)最后穩(wěn)定時(shí)B空氣柱的長(zhǎng)度lB2為多少cm? 【答案】(1)15cm (2)7.5cm【解析】試題分析:(1)對(duì)A,根據(jù)玻意耳定律,(2分)   75×12=15(75-L),(2分)解得L=15cm(1分)(2)對(duì)B,(1分)  (2分) (1分)  (1分)(2)考點(diǎn):考查了氣體方程的應(yīng)用點(diǎn)評(píng):明確確定初末態(tài)的參量是解題的關(guān)鍵36內(nèi)

34、徑均勻的U型細(xì)玻璃管一端封閉,如圖所示,AB段長(zhǎng)30mm,BC段長(zhǎng)10mm,CD段長(zhǎng)40mm,DE段充滿(mǎn)水銀,DE=560mm,AD段充滿(mǎn)空氣,外界大氣壓p0=1,01325×105Pa=760mmHg,現(xiàn)迅速?gòu)腅向上截去400mm,長(zhǎng)玻璃管,平衡后管內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度多大?【答案】182.3mm【解析】【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:當(dāng)從下面截去400mm后,空氣柱的壓強(qiáng)變了,壓強(qiáng)增大,在等溫條件下,體積減小,根據(jù)玻意耳定律。初態(tài):p1=(760-560)=200mmHg  V1=(300+100+400)S=800S(mm3)末態(tài):p2=(760-160)=600(mmHg) 

35、 解得:l2=267mm   即空氣柱的長(zhǎng)度為267mm。上述解答看起來(lái)沒(méi)有什么問(wèn)題,實(shí)際上,稍微思考一下,就會(huì)發(fā)現(xiàn),答案不合理。因?yàn)榻獯鸾Y(jié)果認(rèn)為空氣柱的長(zhǎng)度267mm,而AB段的總長(zhǎng)度為300mm,這樣就意味著水銀柱可能進(jìn)入AB管,而如果水銀進(jìn)入橫著的BC管,壓強(qiáng)就不再是(760-160)=600mmHg,因此,答案就不對(duì)了?!菊狻渴紫刃枰袛嘁幌滤y柱截去后剩余的水銀柱會(huì)停留在什么地方。(1)是否會(huì)停留在右側(cè)豎直管內(nèi)。由前面的分析可知是不可能的。(2)是否會(huì)有部分水銀柱留在豎直CE管中,即如圖所示情況,由玻意耳定律可知200×800S=(760-x)300+

36、100-(160-x)S160000=(760-x)(240+x)解得:x1=40cmx2=560mm兩個(gè)答案均與所設(shè)不符,所以這種情況也是不可能的。(3)是否會(huì)出現(xiàn)水銀柱充滿(mǎn)BC管的情況,如圖所示。由玻意耳定律可知:200×800S=(760+60)·l2·S解得l2=195mm結(jié)果明顯與實(shí)際不符,若真能出現(xiàn)上述情況,從幾何關(guān)系很容易就可以知道l2=240mm,可見(jiàn)這種情況是不可能的。(4)設(shè)水銀柱部分進(jìn)入BA管,部分留在BC管中,如圖所示。由玻意耳定律可知200×800S=760+(300-l2)·l2S解得因此,本題的正確答案是:平衡后管

37、內(nèi)空氣柱的長(zhǎng)度為182.3mm。【點(diǎn)評(píng)】通過(guò)本題的分析解答可看出,對(duì)于一個(gè)具體的物理問(wèn)題,不能僅觀注已知的數(shù)據(jù),更要對(duì)題目所述的物理過(guò)程進(jìn)行全面的分析,以確定出問(wèn)題的真實(shí)物理過(guò)程。同時(shí)可以看到,真實(shí)物理過(guò)程的判斷,又是以具體的已知條件及相應(yīng)的物理規(guī)律為基礎(chǔ)的,而不是“想當(dāng)然”地捏造物理過(guò)程。37如圖所示,左端封閉,右端開(kāi)口的均勻U型管中用水銀封有一段長(zhǎng)150mm的空氣柱。左臂總長(zhǎng)為250mm,右臂足夠長(zhǎng)。如果將管的開(kāi)口變?yōu)樨Q直向下,求空氣柱的長(zhǎng)度。(設(shè)大氣壓為750mmHg)【答案】283.3(cm)【解析】【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解:此題是屬于氣體在等溫情況下壓強(qiáng)和體積的變化的題,可以利用玻意耳定律求

38、解。初態(tài):p1=(750+100)=850(mmHg)V1=150S(cm3)設(shè)倒轉(zhuǎn)后左臂空氣柱長(zhǎng)度增加x,如圖所示,則末態(tài):p2=(750-100-2x)=(650-2x)(mmHg)V2=(150+x)S(cm3)由玻意耳定律有:p1V1=p2V2即:850×150S=(650-2x)(150+x)S整理得:2x2-350x+30000=0由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)=b2-4ac=3502-4×2×30000,方程無(wú)解。所以,這道題是一道沒(méi)有解的題。在解題時(shí),之所以出現(xiàn)這樣的情況,是因?yàn)榻忸}者的思維是勢(shì)導(dǎo)致的錯(cuò)誤,上述解法是從空氣柱仍在左臂的假設(shè)出發(fā)的,難道空氣就不能

39、進(jìn)到右臂?顯然,認(rèn)為空氣柱仍在左臂的假設(shè)是需要重新考慮的?!菊狻吭谧蟊墼锌諝庵L(zhǎng)150mm的情況下,兩管之間的水銀柱的高度差與U型管倒轉(zhuǎn)后空氣柱是否進(jìn)入右管有關(guān),高度差越大,水銀越重,倒轉(zhuǎn)后,空氣柱越有可能進(jìn)入右管。那么,兩臂水銀面高度差為多大,才能讓空氣柱仍留在左臂呢?設(shè)初始左、右兩臂水銀面高度差為h,倒轉(zhuǎn)后空氣柱仍在左臂(如圖)則:由玻意耳定律有:(750+h)×150S=(750-h-2x)(150+x)S整理得:2x2+(h-450)x+300h=0當(dāng)=b2-4ac0時(shí),方程有實(shí)數(shù)解,即(h-450)2-4×2×300h0解得:h62.5mm也就是說(shuō),

40、只有當(dāng)兩臂水銀面高度差小于或等于62.5mm時(shí),倒轉(zhuǎn)后空氣柱才可能仍留在左臂。而本文給出開(kāi)始時(shí)水銀面高度差為100mm62.5mm,因此,U型管倒轉(zhuǎn)后空氣柱會(huì)進(jìn)入右臂。設(shè)右臂足夠長(zhǎng),倒轉(zhuǎn)后,水銀柱已全部進(jìn)入右臂如圖所示,末狀態(tài)變?yōu)椋篤2=(250+y)S   p2=(750-30)=450(mmHg)根據(jù)玻意耳定律:850×150S=450×(250+y)S解得:y=33.3mm則空氣柱的長(zhǎng)度為:l=(250+33.3)=283.3(cm)。【點(diǎn)評(píng)】對(duì)于一道物理習(xí)題,應(yīng)該從每個(gè)數(shù)值的物理意義去分析問(wèn)題,而不能只單純從數(shù)學(xué)運(yùn)算的角度去制定。38(13分)如

41、圖,長(zhǎng)L=100cm,粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí),長(zhǎng)L0=50cm的空氣柱被水銀封住,水銀柱長(zhǎng)h=30cm。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向下的豎直位置,然后豎直插入水銀槽,插入后有h=15cm的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過(guò)程中溫度始終保持不變,大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。求:(1)插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p;(2)管口距水銀槽液面的距離H。【答案】(1)62.5cmHg(2)27.5cm【解析】(1)設(shè)當(dāng)轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí),水銀恰好未流出,管截面積為S,此時(shí)氣柱長(zhǎng)l=70cm由玻意耳定律:pp0L0/l53.6cmHg,由于prgh83.6cmHg,大于p0,因此必有水銀從管中流出,設(shè)當(dāng)管轉(zhuǎn)至

42、豎直位置時(shí),管內(nèi)此時(shí)水銀柱長(zhǎng)為x,由玻意耳定律:p0SL0(p0rgh)S(Lx),解得:x25cm,設(shè)插入槽內(nèi)后管內(nèi)柱長(zhǎng)為L(zhǎng),LL(xDh)60cm,由玻意耳定律,插入后壓強(qiáng)pp0L0/L62.5cmHg,(2)設(shè)管內(nèi)外水銀面高度差為h,h7562.512.5cm,管口距槽內(nèi)水銀面距離距離HLLh27.5cm,39如圖,一上端開(kāi)口,下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管,下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱,中間封有長(zhǎng)l2=66cm的空氣柱,上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求在開(kāi)口向下和轉(zhuǎn)回到原來(lái)位置時(shí)管中空氣

43、柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體,在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生漏氣?!敬鸢浮?.2cm【解析】設(shè)玻璃管開(kāi)口向上時(shí),空氣柱的壓強(qiáng)為(1分)式中,和g分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開(kāi)口向下時(shí),原來(lái)上部的水銀有一部分會(huì)流出,封閉端會(huì)有部分真空。設(shè)此時(shí)開(kāi)口端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為x則(1分)式中,為管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng),由玻意耳定律得(1分)式中,h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度,S為玻璃管的橫截面積,由式和題給條件得(1分)從開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后,設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為,則(1分)由玻意耳定律得(1分)式中,是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度。由式得(2分)40(選修模塊33)(7分)(1)(3分)關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律,以下說(shuō)法正確的有 A.電

44、流通過(guò)電阻后電阻發(fā)熱,它的內(nèi)能增加是通過(guò)“熱傳遞”,方式實(shí)現(xiàn)的B.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離,液體表面存在張力C.隨分子間的距離增大,分子間的引力減小,分子間的斥力也減小D.晶體熔化時(shí)吸收熱量,分子平均動(dòng)能一定增大(2)(4分)一氣象探測(cè)氣球,在充有壓強(qiáng)為1.OOatm(即76.0cmHg)、溫度為27.0的氦氣時(shí),體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過(guò)程中,氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg,氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過(guò)程而維持其溫度不變.此后停止加熱,保持高度不變.已知在這一海拔高度氣溫為-48.0.求:(1)氦氣在停止加熱前的體積(2)氦氣在

45、停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積(3)若忽略氣球內(nèi)分子間相互作用,停止加熱后,氣球內(nèi)氣體吸熱還是放熱?簡(jiǎn)要說(shuō)明理由【答案】(1)BC(2)根據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2式. 由式得V2=7.39m31分在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后,氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同,即T2=225K.這是一等壓過(guò)程.根據(jù)蓋呂薩克定律有V2/T1=V3/T21分由式得V3=5.54m3.1分溫度降低,分子平均動(dòng)能減少,內(nèi)能減少;體積減少,外界對(duì)氣體做功,由熱力學(xué)第一定律得,氣體對(duì)外放熱.1分【解析】(1)電流通過(guò)電阻后電阻發(fā)熱,它的內(nèi)能增加是通過(guò)電場(chǎng)力做功的方式實(shí)現(xiàn)的,所以A錯(cuò)誤。晶體熔化時(shí)吸收熱

46、量,但是溫度沒(méi)有升高,所以分子平均動(dòng)能不變,D錯(cuò)誤。答案選BC。(2)根據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2式. 由式得V2=7.39m3 在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后,氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同,即T2=225K.這是一等壓過(guò)程.根據(jù)蓋呂薩克定律有V2/T1=V3/T2由式得V3=5.54m3.溫度降低,分子平均動(dòng)能減少,內(nèi)能減少;體積減少,外界對(duì)氣體做功,由熱力學(xué)第一定律得,氣體對(duì)外放熱. 41如圖所示,上端開(kāi)口、下端封閉的玻璃管豎直放置,管長(zhǎng)48cm,其中有一段長(zhǎng)為4cm的水銀柱,將長(zhǎng)為20cm的空氣柱A封閉在管的下部,空氣柱B和大氣連通?,F(xiàn)用一小活塞將管口封住,并將活

47、塞緩慢往下壓,當(dāng)水銀柱下降4cm時(shí)停止下壓。已知外界大氣壓恒為76cmHg,下壓過(guò)程氣體溫度不變,求活塞從管口向下移動(dòng)的距離x.20cm48cm活塞4cm水銀柱【答案】解: 等溫過(guò)程,遵循玻意耳定律對(duì)氣體A: 對(duì)氣體B:綜上,得x=48-16-4-19=9cm (2分)【解析】略42如圖所示,一根粗細(xì)均勻的玻璃管長(zhǎng)為80 cm,一端開(kāi)口,一端封閉。管內(nèi)有一段25 cm長(zhǎng)的汞柱將一段空氣柱封閉于管中,當(dāng)玻璃管水平放置時(shí),空氣柱長(zhǎng)為40 cm。問(wèn)當(dāng)玻璃管開(kāi)口向下豎直放置時(shí),管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為多少?(假設(shè)溫度保持不變,外界大氣壓為75cmHg)某同學(xué)解法為: 始、末兩狀態(tài)的壓強(qiáng)分別為:P1=75 cmH

48、g ,P2=75-25=50 cmHg 此過(guò)程為等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有:P1V1=P2V2 即:L2= P1L1/ P2=75×40/50=60cm你認(rèn)為他的解法是否正確?若正確,請(qǐng)說(shuō)明理由;若錯(cuò)誤,也請(qǐng)說(shuō)明理由,并且寫(xiě)出正確解的步驟和結(jié)果。【答案】解:(1)他的解法不正確。從他的計(jì)算結(jié)果看:60cm+25cm80cm,所以玻璃管開(kāi)口向下時(shí)水銀會(huì)漏出。(2)設(shè)留在管內(nèi)水銀長(zhǎng)為hP1V1=P2V2 75×40=(75-h)×(80-h)h2267cm 管內(nèi)空氣柱長(zhǎng)為:L=L0-h=(80-2267)cm=5733cm 【解析】略43物理選修3-3(1)(5分)關(guān)

49、于晶體和非晶體,下列說(shuō)法正確的是 (填入正確選項(xiàng)前的字母)A金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體B晶體的分子(或原子、離子)排列是有規(guī)則的C單晶體和多晶體有固定的熔點(diǎn),非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)D單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的,非晶體是各向同性的(2)(10分)如圖所示,一開(kāi)口氣缸內(nèi)盛有密度為的某種液體;一長(zhǎng)為的粗細(xì)均勻的小平底朝上漂浮在液體中,平衡時(shí)小瓶露出液面的部分和進(jìn)入小瓶中液柱的長(zhǎng)度均為?,F(xiàn)用活塞將氣缸封閉(圖中未畫(huà)出),使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng),各部分氣體的溫度均保持不變。當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時(shí),進(jìn)入小瓶中的液柱長(zhǎng)度為,求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為?!敬鸢浮浚?)BC

50、(2)【解析】(1)本題考查的是晶體和非晶體的特性。金剛石、食鹽、水晶是晶體,但玻璃不是晶體,A項(xiàng)錯(cuò)誤;晶體的分子排列是有規(guī)則的,B項(xiàng)正確;晶體有固定的熔點(diǎn),非晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn),C項(xiàng)正確;單晶體的物理特性是各向異性,而多晶體不是各向異性的,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)本題考查的是氣體壓縮的特性和玻意耳定律。設(shè)當(dāng)小瓶?jī)?nèi)氣體的長(zhǎng)度為時(shí),壓強(qiáng)為;當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時(shí),瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)為,氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為。依題意由玻意耳定律 式中S為小瓶的橫截面積。聯(lián)立兩式,得 又有 聯(lián)立式,得44物理選修33(1)(5分)下列說(shuō)法正確的是_。(填選項(xiàng)前的字母)A布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體顆粒的分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映B沒(méi)

51、有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)D內(nèi)能不同的物體,它們分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同(2)(10分)如圖所示,一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置,玻璃管上端有一抽氣孔,管內(nèi)下部被活塞封住一定質(zhì)量的理想氣體,氣體溫度為T(mén)1?,F(xiàn)將活塞上方的氣體緩慢抽出,當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到p0時(shí),活塞下方氣體的體積為V1,此時(shí)活塞上方玻璃管的容積為2.6 V1,活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.5p0。繼續(xù)將活塞上方抽成真空后密封,整個(gè)抽氣過(guò)程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變,然后將密封的氣體緩慢加熱。求:(1)活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)氣體的溫度T2;(2)當(dāng)氣體

52、溫度達(dá)到1.8T1時(shí)的壓強(qiáng)p?!敬鸢浮课锢磉x修33(15分) (1)D(2) T21.2 T1(2分)(2) p0.75p0(2分)【解析】物理選修33(15分) (1)D(2)解析:(1)從活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到p0到活塞上方抽成真空的過(guò)程為等溫過(guò)程: 1.5p0´V10.5p0´V2(2分),V23V1,緩慢加熱,當(dāng)活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)為等壓過(guò)程:(2分) T21.2 T1(2分)(2)繼續(xù)加熱到1.8T1時(shí)為等容過(guò)程:,(2分) p0.75p0(2分)45如圖所示,一豎直放置的、長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)管下端封閉,上端與大氣(視為理想氣體)相通,初始時(shí)管內(nèi)氣體溫度為?,F(xiàn)用一段水銀柱從

53、管口開(kāi)始注入管內(nèi)將氣柱封閉,該過(guò)程中氣體溫度保持不變且沒(méi)有氣體漏出,平衡后管內(nèi)上下兩部分氣柱長(zhǎng)度比為l3。若將管內(nèi)下部氣體溫度降至,在保持溫度不變的條件下將管倒置,平衡后水銀柱下端與管下端剛好平齊(沒(méi)有水銀漏出)。已知,大氣壓強(qiáng)為,重力加速度為g。求水銀柱的長(zhǎng)度h和水銀的密度。【答案】 ,【解析】試題分析: 設(shè)管內(nèi)截面面積為S,初始時(shí)氣體壓強(qiáng)為,體積為注入水銀后下部氣體壓強(qiáng)為體積為由玻意耳定律有:將管倒置后,管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為體積為由理想氣體狀態(tài)方程有:解得 ,考點(diǎn):理想氣體的狀態(tài)方程;封閉氣體壓強(qiáng)46(1)(4分)下列說(shuō)法正確的是 (填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得3分.選對(duì)3個(gè)得4分;每選錯(cuò)I個(gè)扣2分,最低得分為0分)A把一枚針輕放在水面上,它會(huì)浮在水面,這是由于水表面存在表面張力的緣故B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠,而在干凈的玻璃板上卻不能,為是因?yàn)橛椭顾谋砻鎻埩υ龃蟮木壒蔆在圍繞地球飛行的宇宙飛船中,自由飄浮的水滴呈球形,這是表面張力作用的結(jié)果D在毛細(xì)現(xiàn)象中,毛細(xì)管中的液面有的升高,有的降低,這與液體的種類(lèi)和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)E當(dāng)兩薄玻璃板

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