物理選修3-3典型題

1、1.2022課標(biāo)全國(guó)卷如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡 A、B和C浸泡在溫度均為0C的水槽中，B的容 積是A的3倍.閥門S將A和B兩局部隔開.A內(nèi)為真空，B和CS,整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高 度相等假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積.ifcr左右圖11(i )求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)(以mmHg為單位)；(ii )將右側(cè)水槽的水從 0°C加熱到一定溫度時(shí)， U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為 60 mm ,求加熱后右側(cè)水 槽的水溫.(2)(9分)如圖.兩個(gè)側(cè)璧絕熱、頂部和底部都導(dǎo)熱的相同氣缸直立放置，氣缸底哥和頂部均有細(xì)管連通, 頂部的細(xì)管帶有閥門血兩氣亂的容積均為兒，

2、氣缸中各有一個(gè)絕熱活塞(頂量同，厚屢可忽略卜開始時(shí) K關(guān)風(fēng)兩活塞下方和右潔塞上方充有氣休(叮視為理憩氣體?壓強(qiáng)分別為珂和尸越左活塞在氣缸正中碼 其上方為真空，右活塞上方氣體休積為FV紙現(xiàn)使氣缸底與一恒溫?zé)嵩唇游g，平衛(wèi)后左活塞升至氣51頂部, 豆與頂部剛好浚有接蝕；然后翻開K經(jīng)過一段時(shí)間.重新到達(dá)平衝。外界溫度為7b.不計(jì)活塞勻氣缸璧間的摩擦。衣恒溫?zé)嵩磿A溫度T(ii)重新到達(dá)平衛(wèi)后右氣缸中牯塞上方氣休的休積氐。柱被水銀柱封住，水銀柱h = 15cm的水銀柱進(jìn)k如圖，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)Lo = 50cm的空大氣壓強(qiáng)po = 75cmHg 。求:氐h =

3、30cm。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下和豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有 人玻璃管。設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，1插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)Po；整個(gè)過程溫度保持不變.求小車加速度的大小2管口距水銀槽液面的距離0,不計(jì)氣缸和活塞間的摩擦；且小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，大氣對(duì)活塞的壓強(qiáng)仍可視為11I"Ti :O一 O穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p ；左管A端插入水銀槽的深度h大氣壓強(qiáng)po=76cmHg6.如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)Li=66cm 的水銀柱，中間封有長(zhǎng) L2=6.6cm 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.大氣壓強(qiáng)為Po=76cmH

4、g .如果使玻璃管繞底端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求：1在開口向下時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度.2丨轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度.封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣.7.如下列圖，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為p的某種液體；一長(zhǎng)為I的粗細(xì)均勻的小瓶的底部朝上漂浮在液體中,局部和進(jìn)人小瓶中液柱的長(zhǎng)度均為I/4?，F(xiàn)用活塞將氣缸封閉圖中未畫岀平衡時(shí)小瓶露岀液面的,使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng)，各局部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)人小瓶中的液柱長(zhǎng)度為I/2,求此時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)。大氣壓強(qiáng)為Po，重力加速度為h8，注汞冋題76厘米，環(huán)境有粗細(xì)均勻的玻璃管長(zhǎng) 82厘米，內(nèi)有齊口 2厘米

5、長(zhǎng)的水銀柱圭寸閉了一定質(zhì)量的氣體，外界大氣壓 溫度不變，從外界緩慢參加水銀，問能否加進(jìn)去？假設(shè)能，能加進(jìn)去多少？9.如下列圖，左右兩個(gè)容器的側(cè)壁都是絕熱的、底部都是導(dǎo)熱的、橫截面積均為S.左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱材料封閉兩個(gè)容器的下端由容積可忽略的細(xì)管連通容器內(nèi)兩個(gè)絕熱的活塞A、B下方封有氮?dú)?，B上方封有氫氣.大氣的壓強(qiáng)為po，外部氣溫為Too .系統(tǒng)平衡時(shí)，各氣體柱的高度如下列圖.現(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時(shí)A上升了一定的高度.用外力將A緩慢推回第一次平衡時(shí)的位置并固定，第三次到達(dá)平衡后，氫氣柱高度為0.8h .氮?dú)夂蜌錃饩梢暈槔硐霘怏w.求：1第二次平衡時(shí)氮?dú)?/p>

6、的體積；2丨水的溫度.10 ,如下列圖，一輕繩通過無摩擦的定滑輪與放在傾角為30 °的光滑斜上的物體 m 1連接，另一端和套在光滑豎直桿上的物體m2連接，圖中定滑輪到豎直桿的距離為' m，又知當(dāng)物體 m2由圖中位置連接 m2的輕繩此時(shí)水平從靜止開始下滑1m 時(shí)，mi和m2受力恰好平衡。試求：g取10 m/s 21m 2下滑過程中的最大速度。2m2下滑的最大距離。T0= 273 K .設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為 P1,體積為Vb，玻璃1，解析(i )在翻開閥門S前，兩水槽水溫均為 泡C中氣體的壓強(qiáng)為pc，依題意有P1 = pC= Ap 式中 Zp = 60 mmHg.翻開閥門S后

7、，兩水槽水溫仍為 To,設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為pB.依題意，有PB= PC 玻璃泡A和B中氣體的體積為V2= Va+ Vb 根據(jù)玻意耳定律得PiVb= pbV2 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得Vbpc = Ap= 180 mmHg (ii )當(dāng)右側(cè)水槽的水溫加熱至T'時(shí)，U形管左右水銀柱高度差為Ap.玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)為p c= pb+ ap玻璃泡c的氣體體積不變，根據(jù)查理定律得匹=口To T聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得T' = 364 K (2) ( I )與恒溫?zé)崧南x迪在k未廠幵時(shí)，右相塞不動(dòng)，兩活塞下方那么氣休輕璃壓過程，由査呂薩 克宦律得垢首 由此得*紅 Q(ii)由刃蝴X態(tài)的力學(xué)平術(shù)最杵可知，左沽塞昂質(zhì)宣比右活塞的九打幵氐辰左沽塞下降至某一位亶. 右活塞必御升至汽缸頂：才能鬲足力學(xué)平蕾殺件。汽筍頂帑5外界橫威.味部與恒訴昶標(biāo)撈駁.兩部弁氣怵斉自爵歷等溫討稈諒左牯基上方氣休壓強(qiáng)約