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1、计算题 如图所示,装有水银的一个细小U形管与一个巨型密封储气罐A相连,U形管左端封闭有一段空气柱,在气温为27℃时,空气柱长度为60 cm,右端水银面比左端低44 cm。当气温降到-23℃时,U形管两边水银高度差减小了4 cm。求:
(1)巨型密封气罐内气体的压强;
(2)U形管左端封闭空气柱的压强。

参考答案:解:(1)因储气罐体积比U形管体积大的多,可认为储气罐气体状态发生变化时体积不变,经历一等容过程
T1=273 K+27 K=300 K
T2=273 K-23 K=250 K
根据查理定律有
①
?②
(2)对左边U形管内的的气体有
T"1=(273+27)K=300 K,p"1=p1-44 V"1=60S ③
T"2=(273-23)K=250 K,
?④
其中S是U形管的横截面积
根据理想气体状态方程得
⑤ 得
31P2-25P1=140 cmHg ⑥
将②代入⑥得P2=140 cmHg ⑦
P"2=100 cmHg ⑧
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图所示,两端开口的U形管,左侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开,若在左管中再缓慢注入一些水银,平衡后则( ? )

A.两侧水银面A、B高度差h变大
B.两侧水银面A、B高度差h不变
C.左侧封闭气柱体积不变
D.左侧封闭气柱体积变大
参考答案:A
本题解析:
试题分析: 若在左管中再缓慢注入一些水银,气体的压强变大,温度不变,体积变小,所以两侧水银面A、B高度差h变大,故A正确,B、C、D错误
本题难度:简单
3、实验题 用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如下图所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用V-1/p图象处理实验数据,得出如图所示图线。

(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是________。
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是______和______。
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1/p图线不过原点,则V0代表________________。
参考答案:(1)在注射器活塞上涂润滑油
(2)移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分
(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积
本题解析:
本题难度:一般
4、计算题 密封的宇宙飞船在起飞时舱内温度为7°,水银气压计读数为H,在飞船匀加速上升过程中,舱内温度调至27°,水银气压计读数下降到
,试求飞船的加速度。(设重力加速度g恒定)
参考答案:解:
,
?
,
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 如图所示为一支长100cm的粗细均匀的玻璃管,开口向上竖直放置,管内由20cm长的水银柱封闭着50cm长的空气柱,若将管口向下竖直放置,空气柱长变为多少?(设外界大气压强为75cmHg)

参考答案:解:以封闭气体为研究对象,假设水银柱长度不变,设管的横截面积为S,开口向下时空气柱长为x0
初态P1=95cmHg,V1=50S
末态P2=55cmHg,V2=x0S
由玻意耳定律P1V1=P2V2得:95×50S=55x0S
解得x0=86.4cm
由于x0+20=106.4cm>100cm,因此不符合实际,说明管口向下竖直放置时有水银溢出
再设剩有水银柱xcm,则p3=(75-x)cmHg,V3=(100-x)S
由P1V1=p3V3得:95×50S=(75-x)(100-x)S
解得:x1=157.5cm(舍去),x2=17.5cm
气柱长为100cm-17.5cm=82.5cm
本题解析:
本题难度:一般