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1、选择题 如图所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面内的U型玻璃管中,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面低Δh,能使Δh变大的原因是

[? ]
A.环境温度降低或者大气压强增大
B.环境温度升高或者大气压强减小
C.环境温度升高或者U型玻璃管自由下落
D.环境温度升高或者沿管壁向右管内加水银
参考答案:A
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 如图为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片,甲图摄于海拔500m、气温为18℃的环境下,乙图摄于海拔3200m、气温为10℃环境下.下列说法中正确的是?

A.甲图中小包内气体的压强小于乙图小包内气体的压强
B.甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强
C.甲图中小包内气体分子间的引力和斥力都比乙图中大
D.甲图中小包内气体分子的平均动能大于乙图中小包内气体分子的平均动能
参考答案:BCD
本题解析:根据高度知甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强,A错误、B正确;甲图中的距离比乙图的小,气体分子间的引力和斥力关系知,C正确;甲图中的温度比乙图的小可知D正确。
本题难度:简单
3、计算题 在一端封闭、内径均匀的直玻璃管内,有一段水银柱封闭一定质量的理想气体a。将管口向上竖直放置,若温度为T,达到平衡时,气柱a的长度为L ;将管口向下竖直放置,若温度为T1,达到平衡时,气柱a的长度为L1。然后将管平放在水平桌面上,此时温度为T2,在平衡时,气柱a的长度为L2。已知:T、T1、 T2、 L 、L1;大气压P0一直保持不变,不计玻璃管和水银的体积随温度的变化。求:L2
参考答案:设管的横截面积为S,设水银柱在竖直放置时产生的压强为Ph
根据理想气体状态方程有:
?……………………3分
可得:
?……………………2分
根据理想气体状态方程又有:
?……………………3分
得:
?……………………2分
本题解析:略
本题难度:一般
4、计算题 圆柱形气缸筒长2l,截面积为S,缸内有活塞,活塞可以沿缸壁无摩擦不漏气的滑动,气缸置于水平面上,缸筒内有压强为p0,温度为T0的理想气体,气体体积恰好占缸筒容积的一半,如图所示。此时大气压也是p0,弹簧的劲度系数为k,气缸与地面的最大静摩擦力为f,求:

(1)当kl<f,对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时,气缸内气体温度是多少?
(2)当kl>f,对气缸缓慢加热到活塞移至缸筒口时,气缸内气体的温度又是多少?
参考答案:见解析
本题解析:
【错解分析】错解:(1)以整体为对象。∵kl<f,所以在活塞移至缸口时(此时弹簧弹力为kl),系统始终静止。
以活塞为对象,末态受力如图所示。

由平衡条件可知:p2S=p0S+kl

以气体为对象,p1=p0? V1=ls? T1=T0
?
?
由理想气体状态方程:


解得
(2)当kl>f时,气缸要滑动
解法一:与(1)解法类似
对活塞受力分析如图所示

其余解法与(1)相同,答案也与(1)相同,说明两种情况没有区别。
解法二:以活塞为对象受力分析如图

p2S+f=kl+p0S

对气体应用气态方程
有
解得
【错解原因】此题第一问解法及答案均正确。错误主要发生在第二问:(1)没有详细地分析kl>f情况下气缸,活塞的运动,而是套用了第一问解题的思路,分不清kl<f与kl>f在此题中的本质区别。(2)解法2对活塞受力分析出现了气缸受力f,导致错误。
【正解】第一问如上所述,略。
第二问,当kl>f,就意味着弹簧压缩到一定程度,设压缩量为x,即kx=f处,就不继续压缩,这之后,气缸开始滑动,而气体则做等压升温膨胀。
气体的变化可以分为三种状态两个过程,如图8所示。

第一个过程:甲态→乙态,p,V,T都变。
在乙态对活塞受力分析可确定此时气体的压强为:
而丙态的压强与乙态相同,
?其中

第二个过程:从甲态→丙态应用气态方程
代入数据

解得
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,温度为27℃,外界大气压强不变.若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:
(1)大气压强p0的值;
(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;
(3)当管内气体温度升高到多少时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平?
参考答案:(1)初态:P1=P0+21cmHg?V1=10S?末态:P2=P0-15cmHg?V2=(31-15)S=16S?
?由玻意耳定律,得? P1V1=P2V2?
? P0=75cmHg?
? (2)P3=75+15=90cmHg?V3=LS?
? P1V1=P3V3?
? L=10.67cm?
? (3)P4=P3=90cmHg?V4=(31-15)S=16S?T3=300K?
?由吕萨克定律V3T3=V4T4
? T4=450K?
? 得t=177℃
答:(1)大气压强p0的值75cmHg;
? (2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度为10.67cm;
?(3)当管内气体温度升高到177℃时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平.
本题解析:
本题难度:一般