1、简答题  现有一根粗细均匀长50cm，两端开口的玻璃管，一个弹簧秤，一把毫米刻度尺，一小块橡皮泥，一个足够高的玻璃容器，内盛常温下的水，设水的密度为ρ．选用合适的器材，设计一个实验，估测当时的大气压强．问：
（1）上述器材中不需要的是______．
（2）要测定的物理量是______，可直接应用的物理量是______．
（3）计算大气压强的表达式是______．

参考答案：测量大气压的原理：密封一部分气体，改变它的长度和压强，分别测量出改变前后的气体的长度L1，L2，两次的压强差ρg（L-L2），然后使用玻意耳定律即可求出大气压．
所以，使用的器材有：两端开口的玻璃管，一把毫米刻度尺，一小块橡皮泥，一个足够高的玻璃容器，内盛常温下的水．故不需要的器材是弹簧秤．
要测定的物理量是：玻璃管竖直插入容器中时露出水面部分的长度L1、玻璃管竖直在空气中时管内空气柱的长度L2，玻璃管的长度L，此时水柱产生的压强差：
ρg（L-L2）
根据玻意耳定律得：P0L1S=[P0-ρg（L-L2）]L2S
整理得：P0=ρg(L-L2)L2L2-L1
故答案为：（1）弹簧秤
（2）玻璃管竖直插入容器中时露出水面部分的长度L1、玻璃管竖直在空气中时管内空气柱的长度L2，玻璃管的长度L
（3）P0=ρg(L-L2)L2L2-L1

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题  下列说法正确的是
A．温度升高，物体的每一个分子的动能都增大
B．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
C．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小
D．温度越高，布朗运动越剧烈，所以布朗运动也叫做热运动

参考答案：C

本题解析：温度升高时，物体分子的平均动能增大，但是物体的每一个分子的动能不一定都增大，选项A 错误；气体的压强是大量的气体分子频繁的对容器器壁的碰撞产生的，选项B错误；当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小，选项C 正确；温度越高，布朗运动越剧烈，由于布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，所以布朗运动不叫做热运动，选项D 错误。

本题难度：简单

3、计算题  【选修3-3选做题】
气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500N，求：
（1）如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？
（2）保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？

参考答案：解：（1）设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在气缸中，设此时气柱长L2，气体p2，根据活塞受力平衡，有：p2=p0-F/s=5×104pa
根据理想气体状态方程（T1=T2）有p1SL0=p2SL2
解得：L2=0.8m 所以，L2<L，所以不能将活塞拉出。
（2）保持F最大值不变，温度升高，活塞刚到缸口时，L3=1m，此时的压强为P2=P3，根据理想气体状态方程：
得：T3=375K
∴t3=102℃。

本题解析：

本题难度：一般

4、简答题  一个如图所示形状、内径均匀的细玻璃管，它的AB和CD两臂竖直放置，BC段呈水平方向，管的AB段和BC段长度分别为40cm和5cm，A端封闭、D端开口与大气相通．用一段长为5cm的水银柱将一部分空气封闭在管内．当管内被封闭空气的温度为27℃时，BC管充满水银，被封闭的空气柱恰与AB管等长．如果空气温度发生变化，管内水银柱将发生移动．设大气压强相当于75cm水银柱产生的压强，则
（1）要管内水银柱进入AB管，则空气温度是降低还是升高？
（2）要使管内水银柱刚好全部离开BC管进入AB管内并保持稳定时，AB管内空气的温度应是多少？

参考答案：（1）假如气体体积不变而温度变化，根据理想气体状态方程PVT=C可知，温度降低则封闭气体的压强也降低；外界大气会将水银柱压入左侧AB管中；
（2）封闭气体初状态气压为75cmHg，长度为40cm，温度300K；末状态长度为35cm，气压75+5=80cmHg，温度？；
气体等温变化，根据玻意耳定律，有：P1L1ST1=P2L2ST2
解得T2=P2L2P1L1?T1=80×3575×40×300K=×280K
答：（1）要管内水银柱进入AB管，则空气温度是降低；
（2）要使管内水银柱刚好全部离开BC管进入AB管内并保持稳定时，AB管内空气的温度应是280K．

本题解析：

本题难度：一般

5、填空题  一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB段与t轴平行，已知在状态A时气体的体积为10L，那么变到状态B时气体的体积为______，变到状态C时气体的温度为______．

参考答案：状态B变到状态C的直线通过（-273，0Pa），所以BC直线表示等容变化，
由图知，状态B时气体的温度是tB=273℃，TB=2×273K=546K，
AB段与t轴平行，表示的是等压变化，根据气态方程pVT=C得：状态B时气体的体积是状态A时气体的体积的两倍，即为20L．
由BC线表示等容变化，则得：pCTC=pBTB
则得 TC=pCpBTB=4×1052×105×546K=1092K，tC=1092-273=819℃
故答案为：20L，819℃或1092K

本题解析：

本题难度：一般