1、简答题 有一实用氧气钢瓶,瓶内氧气的压强P=5.0×103Pa,温度t=27℃,求氧气的密度,氧的摩尔质量μ=3.2×102kg/mol,结果取两位数字.
参考答案:设钢瓶内氧气的摩尔数为n,体积为V,根据克拉伯龙方程,有:
n=pVRT…①
氧气密度:
ρ=nμV…②
由①、②式联立得:
ρ=PμRT=5×103×3.2×1028.314×300=64kg/m3
答:氧气的密度为64kg/m3.
本题解析:
本题难度:一般
2、计算题 水的沸点与水面上方气压有关,气压越大水的沸点越高。下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。技术员小陈利用这一关系,设计了如图所示的锅炉水温控制装置:图中OC为一可绕O点旋转的横杆(质量不计),在横杆上的B点下方连接着阀门S,阀门的底面积为3cm
,OB长度为20cm,横杆上A点处挂着重物G,OA长度为60cm。对水加热时,随着水温升高,水面上方气压增大,当压强增大到一定值时,阀门S被顶开,使锅炉内气体压强减小,水开始沸腾。当重物G挂在不同位置时,锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同,从而控制锅炉内水的最高温度。

(1)当锅炉内水的温度达到
沸腾时,锅炉内气体的压强是多少?
(2)当大气压强为
?Pa时,将G挂在A位置,锅炉内水沸腾时的温度为
,求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少?(计算时可认为阀门上、下底面积相等)
(3)当大气压强为
?Pa时,要使锅炉内水的温度达到
时沸腾,应将G挂在离O点多远处?
压强(Pa)
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| 
| 
|
沸点( )
| 100
| 110
| 120
| 130
参考答案:(1) 2.0×105Pa (2)30N(3)24cm
本题解析:(1)查表可知:锅炉内水温为120℃时,锅炉内气体压强为P=2.0×105Pa (2)阀门所受气体的压力差为:
? (3)查表知,锅炉内水的温度为110℃时,锅炉内气体压强为 ,此时阀门受到的气体压力的差值为 根据杠杆平衡条件有 ? 通过上面两式,则得
? 点评:本题考查了大气压强以及相应杠杆知识。压强也是由受力产生,因此在分析压强时,将其转化为受力平衡问题。
本题难度:一般
3、简答题 如图所示,放置在水平地面上一个高为40cm、质量为35kg的金属容器内密闭一些空气,容器侧壁正中央有一阀门,阀门细管直径不计.活塞质量为10kg,横截面积为60cm2.现打开阀门,让活塞下降直至静止.不计摩擦,不考虑气体温度的变化,大气压强为1.0×105Pa,忽略所有阻力(阀门打开时,容器内气体压强与大气压相等).求: (1)活塞静止时距容器底部的高度; (2)活塞静止后关闭阀门,对活塞施加竖直向上的拉力,通过计算说明能否将金属容器缓缓提离地面?
参考答案:(1)活塞经阀门细管时,容器内气体的压强为:P1=1.0×105Pa. 容器内气体的体积为:V1=60×10-4×0.2m3=1.2×10-3m3 活塞静止时,气体的压强为P2=P0+mgS=1.0×105+10×1060×10-4=1.17×105?Pa 根据玻意耳定律:P1V1=P2V2 代入数据得: ? V2=p1V1P2 代入解得,V2=1.03×10-3m3? 所以:h2=V2S=1.03×10-360×10-4=0.17m? (2)活塞静止后关闭阀门,设当活塞被向上拉至h高时,容器刚被提离地面. 此时气体的压强为:P3=P0-MgS=1.0×105-35×1060×10-4=4.17×104?Pa? 根据玻意耳定律:P1V1=P3V3? 又V3=hS 代入数据得:h=p1V1p3S 代入解得,h≈0.48m 因为:h=0.48?m>容器高度,所以不能将金属容器缓缓提离地面. 答: (1)活塞静止时距容器底部的高度是0.17m; (2)活塞静止后关闭阀门,对活塞施加竖直向上的拉力,通过计算可知不能将金属容器缓缓提离地面.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( ) A.当温度升高时,气体的内能一定增大 B.当体积减小时,气体的压强可能不变 C.分子势能随分子间距离的增大,一定先减小后增大 D.分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 (9分) 如图所示的玻璃管ABCDE,CD部分水平,其余部分竖直(B端弯曲部分长度可忽略),玻璃管截面半径相比其长度可忽略,CD内有一段水银柱,初始时数据如图,环境温度是300K,大气压是75cmHg。现保持CD水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时,保持玻璃管静止不动。问:
 (i)玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少?(即水银面到管口A的竖直距离)? (ii)当管内气体温度缓慢降低到多少K时,DE中的水银柱刚好回到CD水平管中?
参考答案:25cm? 262.5K
本题解析:ⅰ ? 1分
?1分
? 1分
?1分 ⅱ ? 1分?
? 1分
? 1分
? 2分
本题难度:简单
The shortest answer is doing. 最简短的回答是干. |