时间:2018-10-11 00:39:59
1、简答题 如图所示，一端开口一端封闭的粗细均匀的直玻璃管，长为1m，开口向上竖直放置时，一段长为15cm的水银柱封闭了一段长50cm的气柱，若保持温度不变，将玻璃管在竖直平面内缓慢地顺时针旋转240°角，则最终管内气柱长为多少？已知大气压强为p0=75cmHg．某同学对此题的分析为：封闭气体的初始状态的空气柱长为50cm，压强为（75+15）cmHg；末状态的压强为(75-
| 15 2 |
参考答案：不合理；
因为玻璃管旋转至管口竖直向下的过程中，气体压强减小，体积增大，而玻璃管长度有限，因此先要判断玻璃管旋转至管口向下的过程中，管内水银是否流出．?
正确解法：
先判断玻璃管管口向下（最低点）的情况．设玻璃管管口竖直向下时水银未流出，
根据玻意耳定律：P1V1=P2V2
得：（75+15）×50S=（75-15）×l2S?l2=75cm
∵75cm+15cm=90cm＜100cm，
所以玻璃管经过最低点时水银未流出，
则在其他位置?水银也不会流出?
设玻璃管转过240°后，空气柱长为l，根据玻意耳定律：P1V1=P3V3
得：(75+15)×50S=(75-152)×lS
解得：l=66.7cm
答：上述分析过程不完整，完整的接法如上．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
3、简答题 如图所示，竖直放置的均匀细U型试管，左侧管长LOA=30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27°C，左右两管水银面等高．已知大气压强为p0=75cmHg．
（1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差．则此时气体的温度为多少摄氏度？
（2）保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？
参考答案：（1）p2=p0+ρgh=85?cmHg
L2=L1+h2=25cm
从状态1到状态2由理想气体状态方程P1V1T1=P2V2T2
代入数据75×20300=85×25T2
得T2=425K?即t2=152℃
（2）设加入水银长度为x，则p3=p0+px=（75+x?）cmHg
从状态1到状态3经历等容过程．
由理想气体状态方程得
T3=T2=425K
代入数据75300=75+x425
得x=31.25cm
答：（1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm长的高度差．则此时气体的温度为152℃
（2）保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入31.25cm长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度．
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 【选修3-3选做题】
图示水平放置的A、B气缸的长度和截面积均为20 cm和10 cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、厚度不计的活塞，D为阀门，整个装置均由导热材料制成．开始阀门关闭，A内有压强为pA=2.0×105 Pa 的氮气，B内有压强为pB=1.2×105 Pa的氧气；阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡，试求活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强．
参考答案：解：设活塞移动的距离为x，平衡后B中气体压强为p，由玻意耳定律得
对A部分气体有：
对B部分气体有：
?
代入相关数据解得：
，
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 （11分）一只长79cm的均匀玻璃管一端封闭,一端开口,水平放置时管内有一段38cm长的水银柱封闭着一段10cm长的空气柱. 现缓慢地将管转成竖直开口向下,然后竖直插入一深水银槽中. 问: 在大气压p0=76cmHg，且温度不变时, 插入水银槽后,为能使管内原封闭的空气柱恢复原长,进入玻璃管的水银柱长h是多少厘米?
参考答案：17cm
本题解析：
封闭端气体：水平——开口向下：
波意耳定律：76×10S=（76--38）L1S? 2分
L1="20cm?" 1 分
原开口端气体:开口向下时长度为:? 79--38--20="21cm?" 1分
原开口端气体插入水银槽内时的压强为：
P2=76+38=114cm汞柱? 2分
波意耳定律：76×21S=（76+38）L2S? 2分
L2="14cm?" 1分
进入管内的水银柱长度为：79--38--10--14="17cm?" 2分
本题难度：简单