时间:2018-10-11 00:49:14
1、简答题 如图所示，一端封闭的均匀细玻璃管开口向下竖直插入深水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，开始时管顶距水银槽面的高度为50cm，管内外水银面高度差为30cm．现保持温度不变，将玻璃管沿竖直方向缓慢上移（管口未离开槽中水银），使管内外水银面高度差为45cm．设水银槽面的高度变化可忽略不计，大气压强p0=75cmHg，环境温度为27℃．
（1）求此时管顶距水银槽面的高度．
（2）若保持（1）中管顶距水银槽面的高度不变，将环境温度降为-3℃，求此时管内空气柱的长度．
参考答案：（1）对于封闭的气体，
P1=45cmHg，V1=20s
P2=75-45=30cmHg，V2=xs
由玻意耳定律可得 P1V1=P2V2
代入数据的 45×20=30x
解得 x=30cm
所以管顶距水银槽面的高度为 H=（45+30）cm=75cm
（2）设此时管内空气柱的长度为l
P3=75-（75-l）cnHg，V3=ls，T3=270K
由理气体状态方程可得 P2V2T2=P3V3T3
代入数据得 30×30300=l2270，
解得 l=28.46cm
答：（1）管顶距水银槽面的高度为75cm．
（2）管内空气柱的长度为28.46cm．
本题解析：
本题难度：一般
2、简答题 如图所示，一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形汽缸内，活塞上堆放着铁砂。最初活塞搁置在汽缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H0，压强等于大气压强p0。现对气体缓慢加热，当气体温度升高ΔT=60K时，活塞开始离开卡环上升，继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0。此后，在维持温度不变的情况下逐渐取走铁砂，直到全部取走时气柱高度变为H2=1.8H0。求此时气体的温度（不计活塞与汽缸之间的摩擦）。
参考答案：540K
本题解析：以封闭气体为研究对象，气体经历了三个变化过程，如图所示。
根据气体状态方程有：
，
，
解得:T2=540K
本题难度：一般
3、选择题 如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体自状态A变化到状态B时，下列判断中正确的是（ ）
A．气体体积不一定增大
B．有可能经过体积减小的过程
C．外界必然对气体做正功
D．气体无需从外界吸收热量
参考答案：根据理想气体状态方程PVT=C（常数）
得：P=CVT
A、图象的斜率表示CV，即斜率越大体积越小．所以图象中A的体积小于B的体积，故A错误．
B、虽然A状态体积小于B状态体积，但是也有可能是体积先减小一点，后增加的更多到B状态，全过程体积是增大的，故B正确．
C、因为气体体积增大，所以气体对外做正功，故C错误．
D、根据热力学第一定律：△U=W+Q，气体体积增大，所以气体对外做正功，W为负值，从图中看出气体温度升高，即△U为正数，所以Q必须为正数，即气体必须从外界吸热，故D错误．
故选：B
本题解析：
本题难度：简单
4、计算题 如图所示，开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V0，大气压强为p0，一厚度不计、质量为m的活塞（m＝0．2p0S/g）封住一定量的理想气体，温度为T0时缸内气体体积为0．8V0，先在活塞上缓慢放上质量为2m的砂子，然后将缸内气体温度升高到2T0，求：（1）初始时缸内气体的压强P1 =?（2）在活塞上放上质量为2m的砂子时缸内气体的体积V2 =?（3）最后缸内气体的压强P4=?
参考答案：（1）1．2p0（2）0．6V0（3）1．92p0
本题解析：（1）p1＝p0＋mg/S＝1．2p0?（2分）
（2）p2S＝p0S＋mg＋2mg，p2＝p0＋3mg/S＝1．6p0?（1分）
等温过程，由p1V0＝p2V2得V2＝0．6V0?（2分）
（3）设温度升高到Tx时活塞上升到卡口，此时V3＝V0,该过程气体做等压过程，
由V2/T0＝V3/Tx?得Tx＝5T0/3?（2分）
由Tx＝5T0/3 < 2 T0，可以判断此后温度升高到2T0的过程为等容过程?（1分）
则p2/T1＝p3/T2得p3＝1．92p0?（2分）
（——此问不进行判断、说明，结果正确得3分）
本题难度：一般
5、选择题 下列反映一定质量理想气体状态变化的图像中，能正确反映物理规律的是
[? ]
参考答案：B
本题解析：
本题难度：简单