时间:2018-10-11 00:39:59
1、简答题 （10分）汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在－40℃～90℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么在t＝20℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？（设轮胎容积不变）
参考答案：2.83atm
本题解析：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。
设在T0＝293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1＝233K时胎压为P1＝1.6atm。根据查理定律
，即
解得：Pmin＝2.01atm
当T2＝363K是胎压为P2＝3.5atm。根据查理定律
，即
解得：Pmax＝2.83atm
本题难度：一般
2、计算题 （10分）如图所示，在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃ ，大气压强p0=76cmHg.
①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度；
②若保持管内温度始终为33℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强。
参考答案：（1）T2=318K （2）P2=85cmHg
本题解析：①设玻璃管横截面积为S，以管内封闭气体为研究对象， 气体经等压膨胀：
初状态：
末状态：
（1分）
由盖—吕萨克定律：
（2分） 得T2=318K （1分）
②当水银柱上表面与管口相平，设此时管中气体压强为P，水银柱的高度为H，管内气体经等温压缩：
初状态：V1=51S P1= 80cmHg （1分）
末状态：
（1分）
由玻意耳定律：
（2分）
得 H=9cm（1分）
故P2=85cmHg（1分）
考点：本题考查盖—吕萨克定律和玻意耳定律。
本题难度：一般
3、计算题 （选修3-3选做题）
如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，容积为V活塞（连同手柄）的质量不计，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为P0，平衡时汽缸内气体体积为
。现用手握住活塞手柄缓慢向上提，直至缸口，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计活塞与汽缸壁间的摩擦，求此时地面对汽缸的支持力。
参考答案：解：封闭气体的初状态，压强为p1=p0，体积为V1=V/2? ?
活塞至缸口时，气体的体积V2=V，设压强为p2?
由玻意耳定律p1V1=p2V2
解得：p2= p0/2? ?
设活塞受到的拉力为F：p2S+F=p0S? ?
设汽缸受到的支持力为FN：FN=Mg- p0S/2
本题解析：
本题难度：一般
4、计算题 如图所示，一只装有空气的密闭烧瓶，用玻璃管和水银气压计连接，气压计两管内的水银面在同一水平面上，水银气压计两玻璃管之间用橡胶管（图中涂黑部分）相连，现降低烧瓶内空气的温度，同时移动气压计右管，使气压计左管内的水银面保持在原来的水平面上，请计算说明并画出△h-△t的关系图线。（△h表示气压计两管内水银面高度差，△t表示烧瓶内所降低的温度） 
参考答案：解：设密闭烧瓶的空气压强为P0，温度为T0，由于体积不变，当温度降低△t，压强也相应减少△P
根据
而△P=ρg△h
则
△h与△t之间的关系图线如图所示
本题解析：
本题难度：一般
5、计算题 如图所示，带 有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中。注射器活塞的横截面积S＝5×10－5 m2，活塞及框架的总质量m0＝5×10－2 kg，大气压强p0＝1.0×105 Pa，当水温为t0＝13 ℃时，注射器内气体的体积为5.5 mL。(g＝10 m/s2)
(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t1＝65 ℃时，气体的体积为多大？
(2)保持水温t1＝65 ℃不变，为使气体的体积恢复到5.5 mL，则要在框架上挂质量多大的钩码？ 
参考答案：解：(1)此过程中气体的压强不变
由
，即
，解得V1＝6.5 mL
(2)设所加挂的钩码质量为m′
原来气体的压强为p1＝p0＋
＝1.0×105Pa＋
Pa ＝1.1×105 Pa
加挂质量为m′的钩码后气体的压强为p2＝p1＋
，体积为V2＝5.5 mL
此过程中气体做等温变化由p1V1＝p2V2
即1.1×105×6.5＝(1.1×105＋
)×5.5
解得m′＝0.1 kg
本题解析：
本题难度：一般