时间:2019-03-16 01:45:31
1、计算题 （选修3-3选做题）
如图所示，竖直放置且粗细均匀的U形玻璃管与容积为v0=90 cm3的金属球形容器连通，用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体，当环境温度为27 ℃时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16 cm，水银柱上方空气柱长h0=20 cm。现在对金属球形容器缓慢加热，当U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h2=24 cm时停止加热，求此时金属球形容器内气体的温度为多少摄氏度？已知大气压p0=76 cmHg，U形玻璃管的横截面积为S=0.5 cm2。
参考答案：解：初始状态：p1=P0-h1=60 cmHg，V1=V0+h0S=100 cm3，T1=300 K
末状态：p2=P0+h2=100 cmHg，
，T2=(273+t2) K
由理想气体状态方程有：
代入数据解得t2=277℃
本题解析：
本题难度：一般
2、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
3、计算题 如图a所示，水平放置的均匀玻璃管内，一段长为h=25cm的水银柱封闭了长为L0="20cm" 、温度为t0=27℃的理想气体，大气压强P0=75cmHg。将玻璃管缓慢地转过90o角，使它开口向上，并将封闭端浸入热水中（如图b），待稳定后，测得玻璃管内封闭气柱的长度L1=17.5cm，
小题1:此时管内封闭气体的温度t1是多少？
小题2:若用薄塞将管口封闭，此时水银上部封闭气柱的长度为
。保持水银上部封闭气体的温度不变，对水银下面的气体加热，当上面气柱长度的减少量
时，下面气体的温度是多少？
参考答案：
小题1:t1=77℃
小题2:
本题解析：(1)
，解得：? t1="77℃?" (共4分) ；
(2) 上面气体：
? (共3分)
下面气体：
，解得：? (共3分)
本题难度：简单
4、简答题 如图所示，左端封闭的U形管中，空气柱将水银分为A、B两部分，空气柱的温度t=87°C，长度L=12.5cm，水银柱A的长度h1=25cm，水银柱B两边液面的高度差h2=45cm，大气压强p0=75cmHg，
（1）当空气柱的温度为多少时，水银柱A对U形管的顶部没有压力；
（2）空气柱保持（1）中温度不变，在右管中注入多长的水银柱，可以使形管内水银柱B两边液面相平．
参考答案：（1）封闭气体初态：p1=（75-45）cmHg=30cmHg? V1=12.5sT1=273+87K=360K
A对顶部无压力时p2=25cmHg?h2′=（75-25）cm=50cm L2=L-h2′-h22=10cm(
由理想气体状态方程得：P1V1T1=P2V2T2即
T2=P2V2T1P1V1=25×10S×36030×12.5SK=240K
（2）封闭气体等温变化，有玻意耳定律得：P2L2=P0L3
解得：L3=P2L2P0=25×1075cm=103cm
注入的水银柱长度为△L=h2′+2(L2-L3)=50+2×(10-103)cm=63.3cm
答：（1）当空气柱的温度为240K时，水银柱A对U形管的顶部没有压力；
（2）空气柱保持（1）中温度不变，在右管中注入63.3cm的水银柱，可以使形管内水银柱B两边液面相平
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 一定质量的气体，在温度不变的情况下，体积变为原来体积的1/2，则气体的压强变为原来的______倍，气体密度变为原来的______倍．
参考答案：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积变为原来体积的12倍，是等温压缩过程，根据玻意耳定律，有：PV=C，故压强变为原来的2倍；
气体质量不变，体积变为12倍，根据密度定义公式ρ=mV，密度变为原来的2倍；
故答案为：2，2．
本题解析：
本题难度：一般