1、简答题 如图(甲)所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中大小截面积分别为S1=2cm2、S2=1cm2,粗细管内水银长度分别为h1=h2=2cm,封闭气体长度为L=22cm.大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为57℃.求:

(1)若缓慢升高气体温度,升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内;
(2)若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离;
(3)在图(乙)中作出全过程的p-V图象.
参考答案:(1)由于水银总体积保持不变?设水银全部进入细管水银长度为x
V=h1S1+h2S2=xS2
x=h1S1+h2S2S2=6cm
P1=p0+ρg(h1+h2)=80?cmHg
P2=p0+ρgx=82?cmHg
从状态1到状态2由理想气体状态方程?p1V1T1=p2V2T2
代入数据T2=p2V2T1p1V1=369K
(2)从状态2到状态3经历等压过程.V2T2=V3T3
设水银下表面离开粗细接口处的高度为yy=(L+h1)T?3S1-(L+h1)T2S1T2S2=16?cm
所以水银下表面离开玻璃管底部的距离h=y+L+h1=40?cm.
(3)根据对应的压强和体积的数据作出p-V图象.

答:(1)若缓慢升高气体温度,升高至369K方可将所有水银全部挤入细管内;
(2)若温度升高至492K,液柱下端离开玻璃管底部的距离是40?cm;
(3)如图.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图为竖直放置的粗细均匀的两端封闭的细管,水银柱将气体分隔成A.、B两部分,A.初始温度高于B的初始温度。使A.、B升高相同温度达到稳定后,A.、B两部分气体压强变化量分别为DpA.、DpB,对液面压力的变化量分别为DFA.、DFB,则(?)

A.水银柱一定向上移动了一段距离?B.
C.
?D.
参考答案:D
本题解析:根据根据压强平衡可得
,根据受力平衡可得
,
,两式相减可得
,所以
,
即
,水银柱不移动,故选D,
点评:关键是抓住变化前后的动态平衡列式求解
本题难度:一般
3、选择题 已知离地面越高时大气压强越小,温度也愈低.现有一气球由地面向上缓慢升起,下列大气压强与温度对此气球体积的影响,正确的是( )
A.大气压强减小有助于气球体积增大,温度降低有助于气球体积增大
B.大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积减小
C.大气压强减小有助于气球体积增大,温度降低有助于气球体积减小
D.大气压强减小有助于气球体积变小,温度降低有助于气球体积增大
参考答案:A、B若温度不变,大气压强减小时,内部气体压强不变,则气体将要膨胀,体积增大.故大气压强减小有助于气球体积增大.若压强不变,温度降低时,根据理想气体状态方程PVT=c得知,气体的体积将要减小,故温度降低有助于气球体积减小.故AB均错误.
C、D若压强不变,温度降低时,根据理想气体状态方程PVT=c得知,气体的体积将要减小,即温度降低有助于气球体积变小.故C正确,D错误.
故选C
本题解析:
本题难度:简单
4、简答题 如图,内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口,AB、CD段竖直,BC、DE段水平,AB=100cm,BC=40cm,CD=50cm,DE=60cm.在水平段DE内有一长10cm的水银柱,其左端距D点10cm.在环境温度为300K时,保持BC段水平,将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端在水银面下10cm.已知大气压为75cmHg且保持不变
(1)若环境温度缓慢升高,求温度升高到多少K时,水银柱刚好全部溢出;
(2)若环境温度缓慢降低,求温度降低到多少K时,水银柱刚好全部进入CD段.

参考答案:(1)A端插入水银槽后,液柱向右移动10cm,
气体发生等压变化,由盖吕萨克定律可得V1T1=V2T2,
解得:T2=V2V1T1=240S200S×300=360K;
(2)当液柱刚好全部进入CD管时,水银槽中的水银将沿AB管上升10cm.
封闭气体体积及压强:V3=160Scm3,p3=65cmHg.
由理想气体状态方程得:p1V1T1=p3V3T3,
则T3=p3V3p1V1T1=65×160S75×200S×300=208K;
答:(1)温度升高到360K时,水银柱刚好全部溢出;
(2)温度降低到208K时,水银柱刚好全部进入CD段.
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 一定质量的气体,在做等温变化的过程中,下列物理量发生变化的有:
A.气体的体积
B.单位体积内的分子数
C.气体的压强
D.分子总数
参考答案:ABC
本题解析:对于一定质量的气体,其分子总数在气体状态变化过程中不会改变,故D选项错误;p、V发生相应变化,单位体积内的分子数也随之发生相应变化,故ABC选项正确。思路分析:气体的分子总数与气体的质量有关。试题点评:此题考查气体状态的基本理解。
本题难度:一般