时间:2017-08-25 12:00:23
1、简答题 两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，质量均为m=10kg 的活塞A、B，在外力作用下静止于左、右两管中的同一高度h处，将管内空气密封，此时管内外空气的压强均为
=1.0×
Pa。左管和水平管的横截面积
，右管的横截面积
，水平管的长度为3h，如图所示。现撤去外力，让活塞在管中下降，求两活塞稳定后的高度。（活塞的厚度略大于水平管的直径，管内空气温度不变，g=10m／
）
参考答案：
h/2
本题解析：
撤去外力时，左、右活塞对管内空气的压强分别为：
∴两活塞均会下降。
设两活塞都降到水平管口，此时管内空气的压强依玻意耳定律可得
则
可见，左边活塞能降到水平管口，右边活塞只能降到离水平管口的高度为x处，管内空气压强
依玻意耳定律：
解得x=h/2?
最后左边活塞离水平管口的高度为零；右边活塞离水平管口的高度h/2。
本题难度：简单
2、实验题 大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响。现用“验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强p0。注射器针筒已被固定在竖直方向上，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度Vm＝10ml。注射器活塞已装上钩码框架，如图所示。此外，还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油。 
（1）下面是实验步骤，试填写所缺的②和⑤。
①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L；
②_____________________________________；
③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上，将活塞插入外筒中，上下拉动活塞，使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油；
④将活塞插到适当的位置；
⑤_____________________________________；
⑥在钩码框架两侧挂上钩码，记下挂上的钩码的质量m1。在达到平衡后，记下注射器中空气柱的体积V1。在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变；
⑦增加钩码的个数，使钩码的质量增大为m2，达到平衡后，记下空气柱的体积V2。
（2）求出计算大气压强p0的公式。（用已给的和测得的物理量表示）
参考答案：（1）称出活塞和钩码框架的总质量M；将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住
（2）活塞的根截面积为S＝
①
由力学平衡条件得p1＝p0＋
g ②，p2＝p0＋
g ③
由玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ④
联立解得大气压强p0＝
（
） ⑤
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 图8-2-10甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象，已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa.
图8-2-10?一定质量气体的状态变化图
（1）说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图中TA的温度值.
（2）请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的pT图象，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程.
参考答案：（1）200 K.
（2）2.0×105 Pa
则可画出由状态A→B→C的p-T图象如图8-2-11所示.
本题解析：由图8-2-10甲可以看出，A与B的连线的延长线过原点O，所以A→B是一个等压变化，即pA=pB.由图8-2-10甲可知，由B→C是等容变化.
（1）根据盖·吕萨克定律可得：
=
所以TA=×TB=
×300 K="200" K.
（2）根据查理定律得：
=
pC=
pB=
pB=
pB=pA=×1.5×105 Pa=2.0×105 Pa
则可画出由状态A→B→C的p-T图象如图8-2-11所示.
图8-2-11
本题难度：简单
4、简答题 长为L的均匀玻璃管受重力为G。管的内壁是光滑的。管内有一个横截面积为S的轻活塞.在管中封闭有一定质量的气体.用细线把活塞吊起来，管竖直静止时,管内气柱长为
,大气压强为
.如果想把玻璃管和活塞分离,缓慢向下拉动玻璃管，在玻璃管上所加的竖直向下的的拉力至少为多大？ 
参考答案：
本题解析：
状态1如图甲，状态2如图乙。
以气体为研究对象 由玻马定律
以玻璃管为研究对象
状态1：
状态2：
本题难度：简单
5、计算题 如图所示，一定量气体放在体积为V0的容器中，室温为T0=300K，有一光滑导热活塞C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计）。两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。（外界大气压等于76cm汞柱）求：
（1）将阀门K打开后，A室的体积变成多少？
（2）打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和500K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？ 
参考答案：解：（1）开始时，pA0=2大气压，
打开阀门，A室气体等温变化，pA=1大气压，体积VA
pA0VA0=pAVA ①
?②
（2）从T0=300K升到T，体积为V0，压强为pA，等压过程
③
T1=400K＜450K，pA1=pA=p0，水银柱的高度差为0
从T=450K升高到T2=540K，等容过程，
④
⑤
T2=540K时，水银高度差为15.2cm
本题解析：
本题难度：一般