时间:2018-10-11 00:39:59
1、计算题 内壁光滑的导热气缸竖直放置，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞上物了质量m=0.5kg的沙子，整个装置放在t=-23℃的恒温环境中，此时气体的体积为V1=5.0×10-4m3，再将温度缓慢的调到t2=27℃，并保持不变。此时体积变为V2，然后在t2=27℃的环境中，缓慢将活塞上方的沙子移除，气体的体积将变为V3。已知活塞面积S=1.0×10-4m2。大气压强P0=1.0×105Pa，g取10m/s2。求：
①当t2=27℃时气体的体积V2；
②气缸内气体的最终体积V3（结果保留两位有效数字）
参考答案：①
②
本题解析：①气体由
变为
时，由题意得：
初状态：
；末状态；
，
根据盖吕萨克定律：
，得：
②由到
时经历等温变化，由题意得：
初状态：，
，末状态：
，
根据玻意耳定律得：
，
解得：．
本题难度：一般
2、计算题 体积为V=100cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N=101个刻度，设长管与球连接处为第一个刻度，以后顺序往上排列，相邻两刻度间管的容积为0.2cm3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图所示，当温度t=5℃时，水银液滴在刻度n=21的地方。那么在此大气压下，能否用此装置测量温度？说明理由，若能，求其测量范围。（不计热膨胀）
参考答案：解：能。因为管口和大气相通，所以球内气体的体积随温度的升高而膨胀，气体是等压变化，根据盖-吕萨克定律：
=恒量
温度的增加与体积的增加成正比，所以可以用来测量温度
测量温度的范围应该为气体的体积从V1=100cm3，等压变化到V2=(100+100×0.2)cm3=120cm3，这个范围所对应的气体温度为T1~T2，由题意知T0=(273+5)K=278K时，气体的体积V0=(100+20×0.2)cm3=104cm3
根据盖-吕萨克定律：
，所以
，所以
而267.3K=-5.7℃，320. 8K=47.8℃
所以能测量温度的范围是-5.7℃~47.8℃
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 【选修3-3选做题】
如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1.l×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×105Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变
（1）简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
（2）求活塞稳定后气体的体积．
参考答案：解：（1）理想气体温度不变，内能不变，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律知，气体放热
（2）根据玻意耳定律：
?
活塞移动后气体的体积为：
本题解析：
本题难度：一般
4、选择题 民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体
A．温度不变时，体积减小，压强增大
B．体积不变时，温度降低，压强减小
C．压强不变时，温度降低，体积减小
D．质量不变时，压强增大，体积减小
参考答案：B
本题解析：把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上．故选B．
考点：查理定律。
本题难度：一般
5、作图题 一根长为约30cm、管内载面积为S=5.0×10－6 m2的玻璃管下端有一个球形小容器，管内有一段长约1cm的水银柱。现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V。可用的器材有：刻度尺（量程500mm）、温度计（测量范围0-100℃）、玻璃容器（高约30cm，直径约10cm）、足够多的沸水和冷水。
（1）简要写出实验步骤及需要测量的物理量；
（2）说明如何根据所测得的物理量得出实验结果。
参考答案：（1）将水银柱以下的玻璃浸没在水中，改变水温，用温度计测得若干组（或两组）不同水温（即气体温度）T和气柱长度x的值
（2）方法一：气体作等压变化
，即
，作
图，截距的绝对值即为V
方法二：测两组数据
，可解得S
本题解析：
本题难度：困难