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1、. z.-玻璃管類問題壓強(qiáng)等求解及應(yīng)用一、選擇題題型注釋1 如下圖,一端封閉,一端開口截面積一樣的U 形管 AB,管灌有水銀,兩管水銀面高度相等,閉管A 封有一定質(zhì)量的 理想氣體, 氣體壓強(qiáng)為 72cmHg。今將開口端 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 管原來空氣柱長(zhǎng)度為A. 18cm B. 12cm C. 6cm D. 3cm【答案】 D【解析】1 1 2 2試題分析: 開場(chǎng)時(shí), A 氣體壓強(qiáng) P =72cmHg,體積 V =Sh;當(dāng)抽盡 B 端空氣后, A 氣體壓強(qiáng) P =18 cmHg,體積為 V =S(h+9),1 1 2 2
2、根據(jù) P V =P V ,即72 Sh = 18 S (h + 9) ,解得 h=3cm。選項(xiàng) D 正確。考點(diǎn):氣體的壓強(qiáng);玻馬定律。2 如下圖,豎直放置的上端封閉,下端開口的粗細(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。假設(shè)將這 根玻璃管傾斜 45 開口端仍在下方,空氣柱的長(zhǎng)度將發(fā)生以下哪種變化A. 變長(zhǎng) B. 不變 C. 變短 D. 無法確定【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 P = P h ;玻璃管傾斜 45 時(shí),氣體的壓強(qiáng)為1 02 0 1 2P = P h cos 45 ,根據(jù)Pl = P l ,則 l 變小。選項(xiàng) C 正確??键c(diǎn)
3、: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 LcmHg;當(dāng)玻璃管豎直時(shí),上面的空氣柱長(zhǎng)度是下面的2 倍,則管水銀柱長(zhǎng)度的厘米數(shù)是 3L 3L L LA B C D4 8 2 4【答案】 A【解析】4 如下圖,一端封閉的玻璃管開口向下豎直倒插在水銀槽中,其位置保持固定。封閉端有少量空氣。假設(shè)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 如下圖,豎直放置的均勻
4、細(xì)管上端封閉, 下端開口, 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)此過程中不漏氣、溫度保持不變,則水銀下端 與原來水銀面下端 A 相比擬A低于 AB高于 AC 在同一高度D 無法確定【答案】 A【解析】,即 p 變小,對(duì)上局部封閉氣體,因 p 不變, T 不變,故V 不變化對(duì)下局部封閉氣體,因試卷第 2 頁,總 26 頁由 pV=C 知 V 變大,這樣兩局部氣體混合后體積將大于原來兩局部氣體體積之和,故 低于 A,A 選項(xiàng)正確6如下圖, 兩端封閉的粗細(xì)均勻的玻璃管中, 有一段長(zhǎng)為 L 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),
5、則A水銀柱下移C水銀柱不動(dòng)B水銀柱上移D無法判斷【答案】 A【解析】因p= p,原溫度一樣,降低溫度一樣由于 氣體原來壓強(qiáng)大,故降低一樣的溫度氣體壓強(qiáng)減小的多,水銀柱向下移動(dòng)7 如圖,徑均勻的 S 形玻璃管,其中 C 管豎直插在水銀槽,管水銀面比槽水銀面高 A 、B 管充有水銀,將一段空氣柱 封閉在 B 、C 兩管水銀面的上方現(xiàn)向 A 管再注入一局部水銀,設(shè)水銀不會(huì)從 B 管流入 C 管,槽水銀面高度不變,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
6、D條件缺乏,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 管上升的高度C 管下降高度入量C 管流出量.應(yīng)選 A.8如圖,玻璃管封閉了一段氣體,氣柱長(zhǎng)度為 l,管外水銀面高度差為 h,假設(shè)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)等于外 界大氣壓如果將玻璃管向上提,則管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,管水銀柱的壓強(qiáng)須增大才能重新
7、平衡,故管水銀柱的高度增大應(yīng)選 B考點(diǎn):氣體的等溫變化點(diǎn)評(píng):在此題的分析中,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,管外水銀面高度差 h72cm,大氣壓強(qiáng)為 76cmHg,正確的選項(xiàng)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),管外水銀面高度差小于 70cm【答案】 BD【解析】. z.-0試題分析:將管稍上提,假設(shè)氣體體積不變,則說明P + p gh = P ,說明壓強(qiáng)減小,由于整個(gè)過程可以看作等
8、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 70cm,所以將管下插至 C 項(xiàng)所述位置時(shí),管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):此題考察了理想氣體狀態(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。110如下圖,豎直放置的彎曲管 A 端開口, B 端封閉,密度為的液體將兩段空氣封閉在管,管液面高度差分別為 h 、2 3 0B Ah 和 h ,則 B 端氣體的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)為 p h1h3h20B 、p gA 、p g0C 、p g00D 、p
9、 g【答案】 B1 2 3h h h 1 3h h h h h 1 3 2h h 1 2【解析】試題分析:ABNhhM12h3PM B 1 P 0 N 3 M N根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算特點(diǎn),一樣高度出的壓強(qiáng)處處相等,則p = p + p gh , p = p = p + p gh , p = p ,上述三式B 0 1 3聯(lián)立化簡(jiǎn)則 p =p gh h 考點(diǎn):壓強(qiáng)點(diǎn)評(píng):此題考察了壓強(qiáng)的計(jì)算方式。由于壓強(qiáng)其實(shí)是*個(gè)作用力在*橫截面積上造成的,對(duì)于復(fù)雜問題可以考慮利用受力 平衡來處理。11如右圖所示,上端封閉的玻璃管插在水銀槽中,管封閉著一段空氣柱,管外水銀面的高度差為h ,假設(shè)使玻璃管繞 其最下端的水平軸
10、偏離豎直方向一定角度,則管外水銀面的高度差h 和管氣體長(zhǎng)度 l 將 lhAh 增大 Bh 減小 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,應(yīng)選 BD試卷第 4 頁,總 26 頁考點(diǎn):考察大氣壓強(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 為其四段豎直的局部,其中 a、d 上端是開口的, 處在
11、大氣中。管中的水銀把一段氣體柱密封在b、c,到達(dá)平衡時(shí),管水銀面的位置如下圖?,F(xiàn)緩慢地降低氣柱中氣體的 溫度,假設(shè) c 中的水銀面上升了一小段高度h,則 A. 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】假設(shè) 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p = p + p g 2h ,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
12、 b 、 c 中的氣c c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,正確的選項(xiàng)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)取決于單位體積分子數(shù)和分子的平均動(dòng)能C 單位面積器壁受到大量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)是由地球外表空氣重力產(chǎn)生的,因此將開口瓶密閉后,瓶氣體脫離大氣,它自身重力太小,會(huì)使瓶氣體壓 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
13、體對(duì)器壁的壓強(qiáng),但是壓力不是壓強(qiáng),大氣壓強(qiáng)是由地球外表空氣重力產(chǎn)生的,將開口瓶 密閉后,雖然瓶氣體脫離大氣,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 正確故應(yīng)該選 B14 在兩端開口的 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局部空氣封在管,如下圖,處于0平衡狀態(tài),設(shè)大氣壓強(qiáng)為 p ,則封閉氣體的壓強(qiáng)為 _ ;假設(shè)將右管的液體取出一些,當(dāng)重新平衡時(shí),左邊管被封閉的空氣柱體積將 _ , 選填“增大、 “減小、 “不變【答案】 p + pgh _ ;不變0【解
14、析】根據(jù)平衡可知封閉氣體的壓強(qiáng)為 p + pgh ,因?yàn)樽蠖艘鹤]變,所以氣體壓強(qiáng)不變,則左邊管被封閉的空0氣柱體積將不變故答案為: p + pgh ,不變0015彎曲管子部注滿密度為的水,局部是空氣,圖中所示的相鄰管子液面高度差為h,大氣壓強(qiáng)為p ,則圖中 A 點(diǎn)的壓強(qiáng)是 A gh0Cp +2ghBp +gh0Dp +3gh0【答案】 C【解析】略16如下圖,在 U 型管的封閉端 A 有一局部氣體,管中標(biāo)斜線局部均為水銀,則 A 氣體的壓強(qiáng)應(yīng)為下述關(guān)系式中的: Ap=h 20 2Cp=p h0 1 20 1Bp=p h hDp=p +h. z.-【答案】 C【解析】17 如下圖,一定質(zhì)量的空
15、氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的 U 型玻璃管,右管上端開口且足夠長(zhǎng),右管水銀面比左管 水銀面高 h,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 沿管壁向右管加水銀D U 型玻璃管自由下落【答案】 ACD【解析】18 如下圖,兩端開口的彎管,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彎管左管外水銀面的高度差為hB 假設(shè)把彎管向上移動(dòng)少許,則管氣體體積增大C 假設(shè)把彎管向下移動(dòng)少許,則右管的水銀柱沿管壁上升D 假設(shè)環(huán)境溫度升高,則右管的水銀柱沿管壁上升【答案】 ACD【解析】19 如下圖,一粗細(xì)均勻的 U 型玻璃管開口向上豎直放置,左、右兩管都封有
16、一定質(zhì)量的理想氣體A、B,水銀面 a、b1 2 1間的高度差 h ,水銀柱 cd 的長(zhǎng)度為 h = h ,a 面與 c 面恰處于同一高度現(xiàn)向右管開口端注入少量水銀到達(dá)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20 如下圖,在長(zhǎng)為 L=56cm 的一端封閉、另一端開口向上、粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好豎直玻璃管,用 4cm 高的水銀柱封閉1著長(zhǎng)為 L =50cm 的理想氣體, 管外的溫度均為
17、27 ?,F(xiàn)緩慢對(duì)玻璃管進(jìn)展加熱, 最終水銀柱剛好到達(dá)與玻璃管開口相平0處?kù)o止。 大氣壓強(qiáng)是 p =76cmHg求:此時(shí)玻璃管氣體的溫度為多少?此過程中玻璃管的氣體對(duì)外界填 “做正功、 “做負(fù)功或“不做功,氣體的能填 “增加、 “減少或“不變。1【答案】T =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11 1 2 2其中 T =(27+273 )K=300K 1 分V =L S=50S,V =L S=52S 1 分V VT T則由 1 2 1 分1 21得 T =312K 或 39 1 分由于氣體體積膨脹,對(duì)外做正功 1 分理相氣體能只與溫度有關(guān),溫度升
18、高,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 ,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,另一端沒入水銀槽中,如下圖。當(dāng)玻璃管沒入一定深度后,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為G。假設(shè)當(dāng)時(shí)的大0氣壓為 p ,則此時(shí)管上方氣體的壓強(qiáng)為_ ,玻璃管、外水銀面的高度差*為_ 。 (設(shè)玻璃管壁的厚度不計(jì))0【答案】 p h試卷第 6 頁,總 26 頁【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)化為受力平衡問題。設(shè)下方空氣柱壓強(qiáng)為P1 ,則PS = P + p gx ,設(shè)上方空氣柱壓強(qiáng)為 P2, P S = P S =
19、(P p gh) ,痛過兩式比照可知x = h1 0 2 0 1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)化為受力平衡問題。從而可以根據(jù)力學(xué)觀點(diǎn)證明、列示求解。1 222 如圖,開口向下、粗細(xì)均勻的玻璃管中,用長(zhǎng)度分別為h =5cm 和 h =8cm 兩段水銀柱封閉了兩段氣體 A 和 B ,穩(wěn)定0后 A、B 體積相等。設(shè)定外界大氣壓恒為 P =75cmHg,則封閉氣體 A 的壓強(qiáng)為_ cmHg.假設(shè)降低一樣的溫度設(shè)原來溫度一樣,則 A 的體積 VA_VB.(填“ , “或者“= )AhBh【答案】 62; =PV P VB 0 h2 A B h1 T T【解析】根據(jù)平衡可得
20、P = P P = 67cmHg , P = P P = 62cmHg ,根據(jù)公式 1 1 = 2 2 ,可得體積相等1 223 把一端封閉的粗細(xì)均勻的玻璃管放在傾角為 300 的斜面上,開場(chǎng)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,如果讓玻璃管在斜面上加速下滑,如下圖。玻璃管與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 3 ,外界大氣壓6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?22cm【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
21、 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 :0P S+mgsin300 PS=ma0因?yàn)?m=l S ,l=16cm,P =76cmHg0所以管氣體壓強(qiáng)為 P=P +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)是解決氣體問題的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),根本方法是: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):0靜止液體壓強(qiáng)公式 p = p
22、hg ;假設(shè)液面與外界大氣壓接觸時(shí),靜止液體深 h 處壓強(qiáng)為 p = p + p hg ;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 如下圖,豎直放置的彎曲管 A 端開口, C 端封閉,密度為的液體將 B 、C 兩段空氣封閉在管,管液面高度差分別為1 2 3 0h 、h 和 h ,大氣壓強(qiáng)為 p ,則 B 段氣體的壓強(qiáng)為, C 段氣體的壓強(qiáng)為。C B Ahhh. z.-0 3 0 3 1【解析】分析:根據(jù)液面的高度關(guān)系分析,大氣壓強(qiáng) P 等于 B 段氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上 h 液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)
23、,中間這段氣【答案】 p gh ,p gh gh0 31解答: 解: 由圖中液面的高度關(guān)系可知, P =P +gh ,P =P +gh 和 P =P +gh ,由此解得 P =P - gh ,P =P - gh +h 體產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于 C 端氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上 h 液體產(chǎn)生的壓強(qiáng),據(jù)此分析整理0 B 3 0 2 3 B C 1 B 0 3 C 0 1 30 3 0 1 3點(diǎn)評(píng):很多學(xué)生會(huì)錯(cuò)誤認(rèn)為 P P 和 P P ,此外圖中故答案為: P - gh ,P - gh +h 0 B B C高度差無關(guān)2h 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
24、同一氣體的壓強(qiáng)處處相等 同一液體部不同點(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如下圖為徑均勻的 U 形管, 其部盛有水銀,封閉端的空氣柱長(zhǎng) 12cm. 溫度為 27 時(shí), 兩側(cè)水銀面的高度差為 2cm. 大氣壓0強(qiáng)為 p =75cmHg,則當(dāng)環(huán)境溫度變?yōu)開 時(shí), 兩側(cè)水銀面的高度相等?!敬鸢浮?-5.14 。 【解析】略26如下圖, 豎直放置的 U 形管在 A 側(cè)用水銀封有一定質(zhì)量的空氣,B 端開口向上, 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】
25、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,如下圖, 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 如下圖,兩端開口的彎管,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彎管左管外水銀面的高度差為 hB 假設(shè)把彎管向上移動(dòng)少許,則管氣體體積增大C 假設(shè)把彎管向下移動(dòng)少許,則右管的水銀柱沿管壁上升D 假設(shè)環(huán)境溫度升高,則右管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,
26、故左管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. 以下關(guān)于試管升降的說法中符合實(shí)際的是 圖12-9-2A.將活塞下移,試管將上升B.將活塞上移,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,則試管氣體設(shè)
27、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 的說法符合實(shí)際.假設(shè)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30 *同學(xué)用如下圖注射器驗(yàn)證玻意耳定律。實(shí)驗(yàn)開場(chǎng)時(shí)在如下圖的注射器中用橡皮帽封閉了一定質(zhì)量的空氣。則(1)假設(shè)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 ,則活塞的橫截面積可表示為 ;0(2)測(cè)得活塞和框架的總質(zhì)量是 M ,大氣壓強(qiáng)為 P ,當(dāng)注射器氣體處于*狀態(tài)時(shí),在框架左右兩側(cè)對(duì)稱掛兩個(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
28、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。 假設(shè)兩人實(shí)驗(yàn)時(shí)操作均正確無誤, 且選 取坐標(biāo)標(biāo)度一樣,則兩圖線斜率不同的主要原因是 。試卷第 8 頁,總 26 頁0【答案】 V/L, P + (M+2m)gL/V ,研究氣體質(zhì)量不同。PV【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 T = C 可知如果質(zhì)量一樣的同種氣體在溫度一樣的情況下, P-1/v 圖像應(yīng)該一樣四、計(jì)算題題型注釋31 如下圖,粗細(xì)均勻的玻璃細(xì)管上端封閉,下端開口,
29、豎直插在大而深的水銀槽中,管封閉有一定質(zhì)量的空氣,玻璃 細(xì)管足夠長(zhǎng), 管氣柱長(zhǎng) 4 cm,管外水銀面高度差為 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:假設(shè)要使管外水銀面恰好相平,此時(shí)管氣柱的長(zhǎng)度;假設(shè)要使管外水銀面高度差為 15 cm ,玻璃管又應(yīng)如何移動(dòng)多少距離。【答案】3.5 cm 5.33cm 或 26.11cm【解析】試題分析: 玻璃管的空氣作等溫變化,管外水銀面恰好相平時(shí),根據(jù)玻意耳定律:0 1 1 0 2解得: l = P 一 p gH01l = 75 一 10 4 = 3.5 cm 2 分( p rgH ) Sl = p S l 2 分2 P
30、 1 75 03(a)假設(shè)管水銀面較高,管氣柱長(zhǎng) l ,根據(jù)玻意耳定律:0 1 1 0 3 3( p rgH ) Sl = ( p rgH ) Sl 1 分解得: l = P 一 p gH01l = 75 一 10 4 = 4.33 cm 1 分3 P 一 p gH 1 75 一 15 0 22 3 3 1 14玻璃管上移的距離: * = H +l ( l + H )=15+4.33-(4+10)=5.33 cm1 分(b)假設(shè)管外水銀面較高,管氣柱長(zhǎng) l ,根據(jù)玻意耳定律有:0 1 1 0 4 4( p rgH ) Sl = ( p + rgH ) Sl 1 分解得: l = P 一 p g
31、H01l = 75 一 10 4 = 2.89 cm 1 分4 P + p gH 1 75 +15 0 44 1 1 4 3玻璃管下移的距離: * = l + H +H -l =4+10+15-2.89=26.11cm 1 分考點(diǎn):此題考察氣體的性質(zhì),玻意耳定律。32(I)關(guān)于一定量的氣體,以下說確的是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,其能一定增加E 氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高。l(2)如圖,一上端開口、下端
32、封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長(zhǎng) l =25.0cm 的空氣柱,中間有一段長(zhǎng)為2 3 0l =25.0cm 的水銀柱,上部空氣柱的長(zhǎng)度 l =40.0cm。大氣壓強(qiáng)為 P =75.0cmHg?,F(xiàn)將一活塞圖中未畫出從玻璃管開口1處緩緩?fù)峦?,使管下部空氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?l =20.0cm 。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣,求活塞下推的距離?!敬鸢浮?(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
33、 、做功也可以改變物體的能, C 錯(cuò)誤;E 、氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高, E 正確;1 0 2(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: P =P +l 1 1 1 1 1設(shè)活塞下推后,下部空氣的壓強(qiáng)為 P ,由玻意耳定律得: P l =P l . z.-3 3 1 1如圖,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: l =l +l -l 3 3 1 2設(shè)此時(shí)玻璃管上部空氣柱的壓強(qiáng)為 P ,則 P =p -l 0 3 2 3由波義耳定律,得: P l =P l 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
34、體的狀態(tài)方程33 一個(gè)右端開口左端封閉的 U 形玻璃管中裝有水銀,左側(cè)封有一定質(zhì)量的空氣,如下圖,空氣柱長(zhǎng)是 40cm ,兩側(cè)水 銀面高度差 56cm,假設(shè)左側(cè)距管頂 66cm 處的 k 點(diǎn)處突然斷開,斷開處上方水銀能否流出?這時(shí)左側(cè)上方封閉氣柱將變 為多高?設(shè)大氣壓強(qiáng)為 1.013 105Pa【答案】否 ;16cm【解析】試題分析:斷開處的壓強(qiáng)小于外界大氣壓,故斷開處上方的水銀不會(huì)流出;以封閉的一定質(zhì)量氣體為研究對(duì)象:整個(gè)過程可以看做 等溫變化,由玻馬定律:可以求出: l = 0.4l = 16cm2 1考點(diǎn):理想氣體狀態(tài)方程點(diǎn)評(píng): 此題要分析出 K 處斷開后, 壓強(qiáng)和外界大氣壓相等, 以密
35、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 如下圖,粗細(xì)均勻的 U 形管豎直放置,左端封閉,右端開口,左端用水銀封閉著長(zhǎng)L 18cm 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)假設(shè)對(duì)封閉氣體緩慢加熱,溫度需升高到多少;(2)假設(shè)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.【答案】1 352K 2 17.04cm【解析】1 1 1 2 2試題分析: (1)由題意, p 71cmHg,V 18cm S, T 300K,p 75cmHg,
36、V 20cm S ;根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:代入數(shù)據(jù)得:2 2T 352K ,t 79 3 3 1(2)p 71cmHg,T T 300K,1 1 3 3根據(jù)玻意耳定律: p V p V3解得 L 17.04cm考點(diǎn):此題考察了克拉伯龍方程的理解和應(yīng)用,通過先判斷壓強(qiáng)然后結(jié)合狀態(tài)方程計(jì)算溫度或體積。 點(diǎn)評(píng):35一端封閉一端開口,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 ,開口端 B 空氣柱長(zhǎng) 12cm ,如下圖。假設(shè)將管緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置,此時(shí) A 空氣柱長(zhǎng)度為 15cm,然后把管豎直插入水銀槽,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
37、強(qiáng)為 1.0 105Pa75cmHg,整個(gè)過程中溫度保持不變),則(1)管中水銀柱的長(zhǎng)度 L 為多少 cmB2(2)最后穩(wěn)定時(shí) B 空氣柱的長(zhǎng)度 l 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 7512=1575-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):考察了氣體方程的應(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徑均勻的U 型細(xì)玻璃管一端封閉,如下圖,AB 段長(zhǎng)30mm,BC 段長(zhǎng) 10mm,CD 段長(zhǎng) 40mm,DE 段充滿水銀,DE=560mm,0AD 段充滿空氣,外界大氣壓 p =
38、1 ,01325105Pa=760mmHg,現(xiàn)迅速?gòu)?E 向上截去 400mm ,長(zhǎng)玻璃管,平衡后管空氣柱的長(zhǎng)度多大?試卷第 10 頁,總 26 頁【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。1 1初態(tài): p =(760-560)=200mmHg V =(300+100+400)S=800S(mm3)2末態(tài): p =(760-160)=600(mmHg)2解得: l =267mm 即空氣柱的長(zhǎng)度為 267mm。上述解答看起來沒有什么問題, 實(shí)際上, 稍微思考一下, 就會(huì)發(fā)現(xiàn), 答案不合理。
39、 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。【正解】首先需要判斷一下水銀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。由前面的分析可知是不可能的。2 是否會(huì)有局部水銀柱留在豎直 CE 管中,即如下圖情況,由玻意耳定律可知200 800S= 760-* 300+100- 160-*S160000= 760-*240+*1解得: * =40cm2* =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
40、。3 是否會(huì)出現(xiàn)水銀柱充滿 BC 管的情況,如下圖。由玻意耳定律可知:2200 800S= 760+60l S2 2解得 l =195mm 結(jié)果明顯與實(shí)際不符,假設(shè)真能出現(xiàn)上述情況,從幾何關(guān)系很容易就可以知道l =240mm ,可見這種情況是不可能的。4 設(shè)水銀柱局部進(jìn)入 BA 管,局部留在 BC 管中,如下圖。由玻意耳定律可知2 2200 800S=760+ 300-l l S(l = 182.3mm解得 2l = 878mm(不合題意,舍去)2因此,此題的正確答案是:平衡后管空氣柱的長(zhǎng)度為 182.3mm。【點(diǎn)評(píng)】通過此題的分析解答可看出,對(duì)于一個(gè)具體的物理問題,不能僅觀注的數(shù)據(jù),更要對(duì)題
41、目所述的物理過程進(jìn)展 全面的分析,以確定出問題的真實(shí)物理過程。同時(shí)可以看到,真實(shí)物理過程的判斷,又是以具體的條件及相應(yīng)的物理規(guī) 律為根底的,而不是“想當(dāng)然地捏造物理過程。37 如下圖,左端封閉,右端開口的均勻 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】 283.3cm【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解。1初態(tài): p =750+100 =850mmHg1V =150Scm3設(shè)倒轉(zhuǎn)后左臂空氣柱長(zhǎng)度增加*,如下圖,
42、2則末態(tài): p =750-100-2* =650-2* mmHg2由玻意耳定律有: p V =p VV =150+*Scm31 1 2 2即: 850150S=650-2* 150+*S整理得: 2*2-350*+30000=0由數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)=b2-4ac=3502-4 2 30000 ,方程無解。所以,這道題是一道沒有解的題。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,. z.-難道空氣就不能進(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
43、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。則,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-2* 150+*S整理得: 2*2 +h-450*+300h=0當(dāng)=b2-4ac 0 時(shí),方程有實(shí)數(shù)解,即h-4502-4 2 300h0解得: h62.5mm也就是說,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。而本文給出開場(chǎng)時(shí)水銀 面高度差為 100mm 62.5mm,因此, U 型管倒
44、轉(zhuǎn)后空氣柱會(huì)進(jìn)入右臂。2 2設(shè)右臂足夠長(zhǎng),倒轉(zhuǎn)后,水銀柱已全部進(jìn)入右臂如下圖,末狀態(tài)變?yōu)椋?V =250+yS p =750-30 =450mmHg根據(jù)玻意耳定律:850150S=450250+yS解得: y=33.3mm則空氣柱的長(zhǎng)度為: l=250+33.3 =283.3cm。【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題,而不能只單純從數(shù)學(xué)運(yùn)算的角度去制定。03813 分如圖,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) L =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)到開口向下的豎直位置,然后豎直插入水銀槽,插入后有h=15c
45、m 的水銀柱進(jìn)入玻璃管。0設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變,大氣壓強(qiáng) p =75cmHg。求:1 插入水銀槽后管氣體的壓強(qiáng) p;2 管口距水銀槽液面的距離 H。【答案】1 62.5cmHg2 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=70cm0 0由玻意耳定律: pp L /l53.6cmHg,0由于 p gh 83.6cmHg,大于 p ,因此必有水銀從管中流出,設(shè)當(dāng)管轉(zhuǎn)至豎直位置時(shí),管此時(shí)水銀柱長(zhǎng)為*,0 0 0由玻意耳定律: p SL p ghS L*,解得: *25cm,設(shè)插入槽后管柱長(zhǎng)為 L,L L * h60cm,0 0由玻意耳定律,
46、插入后壓強(qiáng) pp L /L 62.5cmHg,2 設(shè)管外水銀面高度差為 h,h7562.512.5cm,管口距槽水銀面距離距離 H L Lh27.5cm,1 2有長(zhǎng) l =44cm 的水銀柱,此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。大氣壓強(qiáng)為 P =76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面緩慢地39 如圖,一上端開口,下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管,下部有長(zhǎng) l =66cm 的水銀柱,中間封有長(zhǎng) l =66cm 的空氣柱,上部3 o轉(zhuǎn)動(dòng)一周,求在開口向下和轉(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。【答案】 9.2cm【解析】設(shè)玻璃管開口向上時(shí),空氣柱的壓強(qiáng)為p = p
47、+ p gl 1 分1 0 3式中, p 和 g 分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開口向下時(shí),原來上部的水銀有一局部會(huì)流出,封閉端會(huì)有局部真空。設(shè)此時(shí)開口端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為*則p = p gl , p + p gx = p 1 分2 1 2 0試卷第 12 頁,總 26 頁式中, p 為管空氣柱的壓強(qiáng),由玻意耳定律得2p (Sl ) = p (Sh) 1 分1 2 2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h = 12cm 1 分從開場(chǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)一周后,設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為 p ,則3p = p + p gx 1 分3 0由玻意耳定律得p (Sl ) = p (
48、Sh ) 1 分1 2 3式中, h 是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度。由式得h 9.2cm 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,以下說確的有A. 電流通過電阻后電阻發(fā)熱,它的能增加是通過“熱傳遞 , 方式實(shí)現(xiàn)的B. 液體外表層分子間距離大于液體局部子間距離,液體外表存在力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 高空的過程中,氣球氦氣逐漸減小到此高度上的大氣
49、壓 36.0cmGg,氣球部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過程而維持其 溫度不變. 此后停頓加熱,保持高度不變.在這一海拔高度氣溫為-48.0 . 求:1 氦氣在停頓加熱前的體積2 氦氣在停頓加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積3 假設(shè)忽略氣球分子間相互作用,停頓加熱后,氣球氣體吸熱還是放熱?簡(jiǎn)要說明理由【答案】1 BC2 根據(jù)玻意耳定律 p1V1=p2V2式. 由式得 V2=7.39m3 1 分在停頓加熱較長(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一樣,即 T2=225K.這是一等壓過程.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
50、動(dòng)能減少,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 電流通過電阻后電阻發(fā)熱,它的能增加是通過電場(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 量,但是溫度沒有升高,所以分子平均動(dòng)能不變, D 錯(cuò)誤。答案選 BC。1 1 2 2 22 根據(jù)玻意耳定律 p V =p V 式. 由式得 V =7.39m31在停頓加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后,氦氣的溫度逐漸從 T =300K 下降到與外界氣體溫度一樣,即 T2=225K.這是一等壓過程.2 1 3 2根據(jù)蓋 呂薩克定律有 V /T =V /T 3由式得 V =5.54m3.溫度降低,分子平均動(dòng)能減少,能減少;
51、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 如下圖,上端開口、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。 現(xiàn)用一小活塞將管口封住,并將活塞緩慢往下壓, 當(dāng)水銀柱下降 4cm 時(shí)停 頓下壓。外界大氣壓恒為 76cmHg,下壓過程氣體溫度不變,求活塞從管口向下移動(dòng)的距離*. z.-活塞48cm4cm 水銀柱20cm【答案】解: 等溫過程,遵循玻意耳定律對(duì)氣體 A:對(duì)氣體 B:p V = p VA1 A1 A2 A2(76 + 4) 20S = p (20 4) S
52、A2得p = 100cmHg,A2P = 100 4 = 96cmHgB2p V = p VB1 B1 B2 B276 24S = 96 L S (3分)B2得 L = 19cm (2分)B2(3分)(1分)(1分)綜上,得*=48-16-4-19=9cm 2 分【解析】略42如下圖,一根粗細(xì)均勻的玻璃管長(zhǎng)為80 cm,一端開口,一端封閉。管有一段25cm 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。問當(dāng)玻璃管開口向下豎直放置時(shí),管空氣柱長(zhǎng)為多少 假設(shè)溫度保持不 變,外界大氣壓為 75cmHg*同學(xué)解法為:1 2此過程為等溫變化,根據(jù)玻意耳定律有: P V =
53、P V始、末兩狀態(tài)的壓強(qiáng)分別為: P =75 cmHg ,P =75-25=50 cmHg1 1 2 2即: L = P L / P =7540/50=60cm2 1 1 2你認(rèn)為他的解法是否正確?假設(shè)正確,請(qǐng)說明理由;假設(shè)錯(cuò)誤,也請(qǐng)說明理由,并且寫出正確解的步驟和結(jié)果?!敬鸢浮拷猓?他的解法不正確。從他的計(jì)算結(jié)果看: 60cm+25cm80cm,所以玻璃管開口向下時(shí)水銀會(huì)漏出。2設(shè)留在管水銀長(zhǎng)為 hP V =P V1 1 2 27540=75-h80-hh2267cm0管空氣柱長(zhǎng)為: L=L -h=80-2267cm=57 33cm【解析】略43 物理 選修 3-315 分關(guān)于晶體和非晶體,
54、以下說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試卷第 14 頁,總 26 頁210 分如下圖,一開口氣缸盛有密度為p 的*種液體;一長(zhǎng)為l 的粗細(xì)均勻的小平底朝上漂浮在液體中,平衡時(shí)小l瓶露出液面的局部和進(jìn)入小瓶中液柱的長(zhǎng)度均為 。現(xiàn)用活塞將氣缸封閉圖中未畫出,使活塞緩慢向下運(yùn)動(dòng),各局 4l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)入小瓶中的液柱長(zhǎng)度為 ,求此時(shí)氣缸氣體的壓強(qiáng)。大 2氣壓強(qiáng)為 p ,重力加速度為 g
55、。0【答案】1BC3 p gl2 p = p +3 2 0 4【解析】1此題考察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此題考察的是氣體壓縮的特性和玻意耳定律。34 1 2 3設(shè)當(dāng)小瓶氣體的長(zhǎng)度為 l 時(shí),壓強(qiáng)為 p ;當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時(shí), 瓶氣體的壓強(qiáng)為p ,氣缸氣體的壓強(qiáng)為 p 。11 0 3依題意 p = p + p gl 由玻意耳定律 p S = p (l )S 3l l1
56、 4 2 2式中 S 為小瓶的橫截面積。聯(lián)立兩式,得3 12 2 0 2p = (p + p gl) 12 3 2又有 p = p + p gl 44 物理 選修 333 p gl3 2 0 4聯(lián)立式,得 p = p + 15 分以下說確的是_ 。 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規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映B沒有摩擦的理想熱機(jī)可以把吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C知道*物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)D能不同的物體,它們分子運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能一樣210 分如下圖,一根粗細(xì)均勻、壁光滑的玻璃管豎直放置,玻璃管上端有一抽氣孔,管下部被活塞封住一定質(zhì)量1 0 1此時(shí)活塞上方玻璃管的容積
57、為 2.6 V ,活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為 0.5p 。繼續(xù)將活塞上方抽成真空后密封,整個(gè)抽氣過的理想氣體,氣體溫度為 T ?,F(xiàn)將活塞上方的氣體緩慢抽出,當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)到達(dá)p 時(shí),活塞下方氣體的體積為 V ,1 0程中管氣體溫度始終保持不變,然后將密封的氣體緩慢加熱。求:21活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)氣體的溫度 T ;12當(dāng)氣體溫度到達(dá) 1.8T 時(shí)的壓強(qiáng) p?!敬鸢浮?物理 選修 33 15 分02 p0.75p 2 分【解析】 物理 選修 33 15 分2 11D2T 1.2 T 2 分01D2解析:1從活塞上方的壓強(qiáng)到達(dá)p 到活塞上方抽成真空的過程為. z.-3V 3.6V等溫過程: 1.
58、5p0 V10.5p0 V22 分,V23V1 ,緩慢加熱,當(dāng)活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)為等壓過程: T 1 1T 21 22 1分 T 1.2 T 2 分0.5p p2繼續(xù)加熱到 1.8T1 時(shí)為等容過程: 01.2T 1.8T ,2 分 p0.75p02 分1 145如下圖,一豎直放置的、長(zhǎng)為 L 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)管氣體溫度為T ?,F(xiàn) 1用一段水銀柱從管口開場(chǎng)注入管將氣柱封閉,該過程中氣體溫度保持不變且沒有氣體漏出,平衡后管上下兩局部氣柱長(zhǎng)2度比為 l 3。假設(shè)將管下部氣體溫度降至T ,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5沒有水銀
59、漏出 ,大氣壓強(qiáng)為 p 0 ,重力加速度為 g。求水銀柱的長(zhǎng)度 h 和水銀的密度p ?!敬鸢浮?h = L , p = 0 15 26gL2 105p【解析】試題分析: 設(shè)管截面面積為 S,初始時(shí)氣體壓強(qiáng)為 p 0 ,體積為V0 = LS注入水銀后下部氣體壓強(qiáng)為 p = p + p gh1 03體積為V = (L 一 h)S1 43由玻意耳定律有: p LS = (p + p gh) (L 一 h)S0 0 4將管倒置后,管氣體壓強(qiáng)為 p = p 一 p gh2 0體積為V = (L 一 h)S2由理想氣體狀態(tài)方程有: p LS0T = (p 一 p gh)(L 一 h)S0T1 2解得 h
60、= L , p = 0 15 26gL2 105p考點(diǎn):理想氣體的狀態(tài)方程;封閉氣體壓強(qiáng)4614 分 以下說確的是 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,這是由于水外表存在外表力的緣故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)橛椭顾耐獗砹υ龃蟮木壒?C在圍繞地球飛行的宇宙飛船中,自由飄浮的水滴呈球形,這是外表力作用的結(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,這與液體的種類和毛細(xì)管的材質(zhì)有關(guān)E 當(dāng)兩薄玻璃板間夾有
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