时间:2019-12-13 01:26:53
1、简答题 如图所示，竖直放置的气缸内盛有气体，上面被一活塞盖住，活塞通过劲度系数k=600N/m的弹簧与气缸相连接，系统处于平衡状态，已知此时外界大气压强p0=1.00×105N/m2，活塞到缸底的距离l=0.500m，缸内横截面积S=1.00×102m2，今在等温条件下将活塞缓慢上提到距缸底为2l处，此时提力为F=500N，弹簧的原长l0应为多少？若提力为F=700N，弹簧的原长l0又应为多少？不计摩擦及活塞和弹簧的质量，并假定在整个过程中，气缸不漏气，弹簧都遵从胡克定律．
参考答案：设弹簧的原长为l0，气体原来压强为p，后来为p′，则由玻意耳定律可得
? pl=p′?2l?①
在原来状态下，活塞受力如图1所示，由力学平衡可得
? pS=p0S+k（l-l0）?②
在后来状态下，活塞受力如图2所示，由力学平衡可得
? p′S+F=p0S+k（2l-l0）?③
由①、②、③联立解得P=2(F-kl)S?④
由式得l0=l+Sk(P0-P)?⑤
? 当F=500N时，由④式得p=0.4p0?再代入⑤式得l0=1.50m，可见在整个过程中弹簧始终处于压缩状态．
? 当F=700N时，由④式得p=0.8p0?再代入⑤式得l0=0.833m，可见在过程开始时弹簧处于压缩状态，当活塞提高到距缸底距离超过l0=0.833m后，弹簧被拉伸．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题
两个容器A、B用截面均匀的水平玻璃管相通，如图8-29所示，A、B中所装气体温度分别为100C和200C，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高100C，则水银将（ ）
参考答案：B
本题解析：
本题难度：一般
3、计算题 如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。求小车的加速度的大小。
参考答案：
本题解析：设小车加速度大小为a，稳定时气缸内气体的压强为
，活塞受到气缸内外气体的压力分别为
，
由牛顿第二定律得：
，
小车静止时，在平衡情况下，气缸内气体的压强应为
，
由波伊尔定律得：
式中
，
联立解得：
本题难度：一般
4、选择题 如图所示是一定质量的理想气体的三个不同变化过程。则下列叙述正确的是（ ? ）
A．a→d过程气体的温度降低?
B．b→d过程气体的温度降低
C．c→d过程气体的温度降低?
D．b→d过程气体对外界做功
参考答案：A
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是 （?）
A．a→b过程中，压强减小，体积增大
B．b→c过程中, 压强不变，体积增大
C．c→a过程中，，压强增大，体积不变
D．c→a过程中，，压强增大，体积变小
参考答案：AC
本题解析：由图可知a→b过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知
，根据玻意耳定律
可得
，即压强减小，体积增大．故A正确．由图可知b→c过程中，气体压强不变，温度降低即
，根据
可得
，即体积减小．故B错误．根据
可得
可知c→a过程中气体的体积保持不变，即发生等容变化，故C正确；．由选项C分析可知c→a的过程中，气体的体积不变，温度升高，而理想气体的内能与气体的体积无关，仅与气体的物质的量和温度有关，并且温度越高气体的内能增大．故D错误
故选AC．
点评：从P-T上找出各物理量之间的关系是我们是我们解决此类问题的突破口．
本题难度：一般