时间:2019-06-28 05:28:06
1、简答题 在用注射器、压强传感器等器材验证玻意耳定律的实验中，应______（选填“快速”或“缓慢”）推拉活塞；若操作完全正确，对测得的实验数据处理时，发现各组同学计算的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等，其主要原因可能是由于封闭气体的______不同．
参考答案：验证玻意耳定律实验要保证温度一定，缓慢推动活塞时，对气体做功小，气体热量与外界有交换时间长，故温度几乎不变；
各组同学计算的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等，是由于各个小组的封闭气体的质量不同；
故答案为：缓慢，质量．
本题解析：
本题难度：一般
2、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
3、计算题 如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200kg，活塞质量m＝10kg，活塞面积S＝100cm2。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27°C，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0＝1.0×105Pa，重力加速度为g＝10m/s2。求：
(a)缸内气体的压强p1；
(b)缸内气体的温度升高到多少°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口 AB处？
参考答案：（a）
（b）327℃
本题解析：（a）以气缸为对象（不包括活塞）列气缸受力平衡方程：
?（3分）
解之得：??（1分）
（b）当活塞恰好静止在气缸缸口AB处时，缸内气体温度为
，压强为
此时仍有
，即缸内气体为等压变化。
对这一过程研究缸内气体，由状态方程得：
?（3分）
所以?
?（1分）
故?
℃＝327℃?（1分）
本题难度：简单
4、计算题 试计算地球大气层的总质量．
参考答案：解：大气压可认为是大气的重力产生的，
作用在地面上单位面积上的压力可以认为是单位面积上气柱的重力，
大气压强一般约为105Pa ，
则1m2地面上的气柱的质量为
?
大气层的总质量?M=m×4πR2=104×4π×(6370×103)2 kg=5×1018 kg.
本题解析：
本题难度：一般
5、简答题 如图所示的玻璃管ABCD，在水平段CD内有一段水银柱，玻璃管截面半径相比其长度可忽略，B端弯曲部分长度可忽略．初始时数据如图，环境温度300K．现保持CD水平，将玻璃管缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下5cm．已知大气压75cmHg．
（1）在插入水银槽后，玻璃管保持静止，缓慢降低温度，降低到多少时，水平段水银柱回到初始位置．
（2）在（1）的前提下，继续缓慢降低温度，降低到多少时，水平段水银柱刚好全部进入竖直管内．
参考答案：（1）被封闭气体压强不变，设横截面S
有个盖吕萨克定律可知
?V1T1=V2T2
(150+25+5)S300K=(150+25+5-5)ST2
得T2=292K．
（2）若水银进入BC内，则A端也会上升5cm，封闭气体压强70cmHg
有理想气体状态方程可知
P1V1T1=P3V3T3
?75×(150+25+5)S300=70(150+25-10-5)ST3
得T3=249K．
本题解析：
本题难度：一般