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文檔簡介

1、.1(13分)如圖所示,質量為m110kg的氣缸A倒扣在水平桌面上,內有質量為m22kg、截面積為S50cm2的活塞B被支柱C支撐。活塞下方的氣體與外界大氣相通,外界大氣壓強為p01.0´105Pa,活塞B上方密閉有壓強p11.0´105Pa、溫度為27°C的氣柱D,氣柱長l130cm,活塞B可在A中無摩擦滑動。(g取10m/s2)(1)若氣柱D的溫度緩慢升至57°C,D中氣體的壓強為多大.(2)若氣柱D的溫度緩慢升至127°C,D中氣體的壓強又為多大.(3)在氣柱D的溫度由27°C升至127°C的過程中,氣體D對外做了多少

2、功.2(12分)如圖所示,一個開口向上的圓筒氣缸直立于地面上,距缸底2L處固定一個中心開孔的隔板a,在小孔處裝有一個能向下開啟的單向閥門b,只有當上部壓強大于下部壓強時,閥門才開啟。C為一質量與摩擦均不計的活塞,開始時隔板以下封閉氣體壓強為1.1P0(P0為大氣壓強);隔板以上由活塞c封閉的氣體壓強為P0,活塞c與隔板距離為L。現對活塞c施加一個豎直向下緩慢增大的力F,設氣體溫度保持不變,已知F增大到Fo時,可產生向下的壓強為0.1P0,活塞與隔板厚度均可不計,求:(1)當力緩慢增大到2Fo時,活塞c距缸底高度是多少.(2)當力F增大到多少時,活塞c恰好落到隔板上.3、豎直平面內有一足夠長、粗

3、細均勻、兩端開口的U型管,管內水銀柱及被封閉氣柱的長度如圖所示,外界大氣壓強為75cmHg。現向管中緩慢加入8cm長的水銀柱,求:5cm11cm10cm(1)未加水銀前,右側被封閉氣體的壓強多大.(2)若水銀加在左管,封閉氣柱的下表面向上移動的距離為多少.(3)若水銀加在右管,封閉氣柱的上表面向下移動的距離為多少.題4圖1、布朗運動實驗中,在一杯清水中滴一滴墨汁,制成懸濁液在顯微鏡下進行觀察若追蹤一個小炭粒的運動,每隔30s把觀察到的炭粒的位置記錄下來,然后用直線把這些位置依次連接成折線,即布朗運動圖像(如圖)則以下判斷正確的是:A圖中折線為小炭粒運動的軌跡B圖中折線為液體分子的無規則運動軌跡

4、C記錄的是炭分子無規則運動的狀況D從炭粒運動反映了液體分子的無規則運動2一定質量的理想氣體在A狀態的內能一定大于B狀態的內能的圖線是( )3(6分)如圖1實驗裝置,利用玻意耳定律測量形狀不規則的小物體的體積。(1)請補充完整下列實驗步驟。把注射器活塞移至注射器中間位置,將注射器與壓強傳感器、_(填器材)、計算機逐一連接;移動活塞,記錄注射器的刻度值V,同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值P;建立縱坐標和橫坐標分別是_(請用符號表示坐標軸上的物理量)的坐標系,利用圖像處理實驗數據,得到如圖2所示圖線。(2)如果實驗操作規范正確,已知a、b,根據圖線可得所測的小物體的體積為_。4如圖所示,粗細均

5、勻的玻璃管A和B由一橡皮管連接,構成連通器,一定質量的空氣被水銀柱封閉在A管內,這時兩管水銀面一樣高,B管上方與大氣相通。若固定A管,將B管沿豎直方向緩慢上移一小段距離H,A管內的水銀面相應升高h,則以下判斷正確的是 ( )Ah=HBh<Ch=D<h<H5(6分)有同學在做“用DIS研究溫度不變時氣體的壓強跟體積的關系”實驗時,緩慢推動活塞,在使注射器內空氣體積逐漸減小的過程中,多次從注射器的刻度上讀出體積值并輸入計算機,同時由壓強傳感器將對應體積的壓強值通過數據采集器傳送給計算機。實驗完成后,計算機屏幕上顯示出如右圖所示的p-V圖線(其中實線是實驗所得圖線,虛線為一根參考雙

6、曲線)。(1)仔細觀察不難發現,該圖線與玻意耳定律不夠吻合,造成這一現象的可能原因是:_;(2)(單選題)由于此圖無法說明p與V的確切關系,所以改畫p-1/V圖像。畫出的p-1/V圖像應當是 ( )(3)若另一組同學操作時用手握住了注射器,作出的p-V圖像_(選填“可能”“不可能”與題干的圖像相同。 6.在“用單分子油膜估測單分子的大小”的實驗中,按照酒精與油酸體積比為mn配制油酸酒精溶液,現用滴管滴取油酸酒精溶液,N滴溶液的總體積為V。(1)用滴管將一滴油酸酒精溶液滴入淺盤,待穩定后將油酸薄膜輪廓描繪在坐標紙上,如圖所示。已知坐標紙上每個小方格面積為S,則油膜面積為_。(2)估算油酸分子直徑

7、的表達式為_。(用題目中物理量的字母表示)7如圖是氧氣分子在不同溫度(0和100)下的速率分布,是分子數所占的比例由圖線信息可得到的正確結論是(A)同一溫度下,速率大的氧氣分子數所占的比例大(B)溫度升高使得每一個氧氣分子的速率都增大(C)溫度越高,一定速率范圍內的氧氣分子所占的比例越小(D)溫度升高使得速率較小的氧氣分子所占的比例變小8.如圖所示,兩個直立的氣缸由管道連通。具有一定質量的活塞a、b用鋼性桿固連,可在氣缸內無摩擦地移動。缸內及管中封有一定質量的氣體,整個系統處于平衡狀態。大氣壓強不變。現令缸內氣體的溫度緩慢升高一點,則系統再次達到平衡狀態時 ( )(A)活塞向下移動一點,缸內氣

8、體壓強不變(B)活塞向下移動一點,缸內氣體壓強增大(C)活塞向上移動一點,缸內氣體壓強減小(D)活塞的位置沒有改變,缸內氣體壓強增大9如圖所示,兩端開口的U形長玻璃管開口朝下,左管豎直插在水銀槽中,右管中有一段水銀柱封閉了部分空氣,水銀柱中間部分右側壁上有一塞子K,拔掉塞子即可與外界大氣相通,大氣壓不變。將塞子拔掉至穩定后A左管內水銀面a上升,右管內水銀面b下降B左管內水銀面a下降,右管內水銀面b上升C兩管內水銀面a、b均上升D兩管內水銀面a、b均下降題30圖六、計算題VP1、(10分)如圖所示,封閉有一定質量理想氣體的汽缸固定在水平桌面上,開口向右放置,活塞的橫截面積為S活塞通過輕繩連接了一

9、個質量為m的小物體,輕繩跨在定滑輪上。開始時汽缸內外壓強相同,均為大氣壓汽缸內氣體的溫度,輕繩處在伸直狀態不計摩擦緩慢降低汽缸內溫度,最終使得氣體體積減半,求:(1)重物剛離地時氣缸內的溫度;(2)氣體體積減半時的溫度;(3)在下列坐標系中畫出氣體狀態變化的整個過程并標注相關點的坐標值2(10分)如圖,一定質量的理想氣體被不計質量的活塞封閉在可導熱的氣缸內,活塞距底部的高度為h,可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完時,活塞下降了h/5。再取相同質量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界大氣的壓強和溫度始終保持不變,已知大氣壓為p0,活塞橫截面積為S,重力加速

10、度為g,求:(1)一小盒沙子的質量;(2)沙子再次倒完時活塞距氣缸底部的高度。3(12分)如圖所示,總長1m粗細均勻的直角玻璃管,AO和BO等長,A端封閉,B端開口,內有10cm長的水銀柱。當AO水平,BO豎直時,水銀柱在AO的最右端,這時大氣壓為75cmHg,溫度為27。(1)若將此裝置繞A點在紙面內順時針轉90°,當溫度為多少時水銀柱恰好全部在OB段的最左端.(2)若在圖示位置將溫度升高到450K,封閉氣體的長度為多少.4.如圖所示,兩端開口的U形玻璃管兩邊粗細不同,粗管B的橫截面積是細管A的2倍。管中裝入水銀,兩管中水銀面與管口距離均為12cm,大氣壓強為p075cmHg。(1

11、)若用一活塞將細管A的管口封閉,并緩慢向下推活塞,保持封閉氣體溫度不變,當兩管中水銀面高度差為6cm時,活塞下移的距離為多少.AB(2)若將兩管口均封閉,使細管A內封閉氣體的溫度從t27開始緩慢升高,粗管B內氣體溫度不變,當兩管中水銀面高度差為6cm時,A管內封閉氣體的溫度為多少.5(10分)如圖(a)所示,一支上端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管豎直放置,玻璃管內一段長度h為10cm的水銀柱封閉了一段長度為5cm的空氣柱,環境溫度為27,外界大氣壓強P075cmHg求:pdwulicyhh圖(a)圖(b)(1)管內封閉氣體的壓強;(2)若將玻璃管插入某容器的液體中,如圖(b)所示,當管內空氣柱長

12、度保持為7cm時,其溫度是多少.6.(10分)一定質量的理想氣體被活塞封閉在可導熱的氣缸內,活塞相對于底部的高度為h,可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面。沙子倒完時,活塞下降了h/4。再取相同質量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面。外界大氣的壓強和溫度始終保持不變,求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。Hh7(10分)有一個導熱性能良好的圓柱形容器,頂部由一活塞密封,容器內盛有一定量的水,通過一根細管(體積可忽略)與外界相通,如圖所示。當溫度為t時,細管中水面與容器中水面相平,被封閉空氣柱的高度為H,此時水面距細管頂端出口處高度差為h。已知大氣壓強為P0,水的密度為,重力

13、加速度為g。(1)若用力壓活塞,使它緩慢向下移動,整個過程中保持溫度不變,要使水從細管頂端流出,活塞移動距離h至少多大.(2)若保持活塞在初位置不動,讓溫度緩慢升高,要使水從細管頂端流出,則溫度至少要升高到多少攝氏度.AB8.(10分)s5s1s2s3s4如圖所示的氣缸B中由活塞A封閉了一定質量的理想氣體,A可在B中無摩擦地滑動。A、B的質量分別為mA10kg、mB20kg,A的橫截面積S50cm2,大氣壓強P01.0×105Pa。試求:(1)當B中氣體的溫度t127時,A與地面接觸但對地的壓力為零,此時B對地的壓力N1的大小是多少.(2)當B中氣體溫度為t2時,B與地面接觸但對地的

14、壓力為零,此時A對地的壓力N2的大小和氣體溫度t2是多少.1(1)1.1´105Pa,(2)1.2´105Pa,(3)20J,2(12分)解:(1)對上面氣體,到b開啟時,P0L=1.1P0L1,L1= 10L/11(2分)對全部氣體,當力為2Fo時, 1.1P032L/11=1.2P0L2, (2分)(2分)(2)設壓強為P時,c恰好落到隔板,則有1.1P032L/11=P2L (3分)解得P1.6P0 (1分)則F6F03、(9分)(1)未加氣水銀前密閉氣體壓強p1= p0+5cmHg=80 cmHg。(2分)(2)若水銀加在左管,封閉氣柱的壓強、體積均不變,封閉氣柱的

15、下表面向上移動8÷2cm=4cm(2分)(3)p1= p0+5cmHg=80 cmHg,V1=S ·11 cmp2= p0+13cmHg=88 cmHg,V2= "由p1 V1= p2 V2,解得V2= =cm·S =10cm·S(3分)由11+4-x=10解得x=5cm(2分)1D2BD3、(1)(1分) 數據采集器 (1分)V和1/P(2)(3分)a4B5答案:(1)實驗時注射器內的空氣向外泄漏,或“實驗時環境溫度降低了”。(2分。填對“泄漏”即得2分,如僅填“降溫”的,只得1分)(2)A(3)不可能 (2分) 6(4分)(1)10S(2)

16、 7D8.A9B1、(10分)(1)(共4分)P1=P0, (1分)等容過程: (2分) (1分) PVOVV/2P0P0(2)(共3分)等壓過程: (2分) 3分),其中圖線有一段正確得1分,共2分),有2個標度以上正確再得1分)2、(10分)(1)設一盒沙子的質量為m,沙子緩慢倒在活塞上表面上,氣體做等溫變化(3分)得 (2分)(2)沙子再次倒完時活塞距氣缸底部的高度h2(3分) (2分)3.(12分)解答與評分標準: (1) p1=75cmHg V1=L1S=40ST1=273+27=300Kp2=75cmHg V2=L2S=50S T2=. (2分)氣態方程:p1V1/T1=p2V2/

17、T2 (1分)解出 T2=375K (2分)(2)設升高到T3,汞柱全部進入B管, L3=50cm p 3=(75+10)cmHg (2分)氣態方程:p 1V1/T1= p 3V3/T3 (1分)解出T3=425K (1分)此后,氣體作等壓變化,T4=450K (1分)氣態方程:V3/T3=V4/T4 (1分)解出L4=52.9cm (1分)其他解答正確亦可,但未作臨界點判斷,扣一分4(12分)(1)p 1p075cmHg,l 112cmp 2p0 ph 81cmHg,(1分)由p1V1 p2V2得p1l1 p2l2,可得l2 cm11.11 cm(2分)兩邊液面高度差為6cm時,細管液面下降

18、4cm,粗管液面上升2cm,(1分)所以活塞下移距離為:(12411.11)cm4.89cm(1分)(2)p B1p075cmHg,l B 112cm,lB1(122)cm10cm由pB1VB1 pB2VB2得pB1l1 p B2lB2,可得p B2 cmHg90 cmHg,(2分)pA1p075cmHg,l A112cm,T A1(27327)K300KpA3 pB2 ph96cmHg,(1分)lA3(124)cm16 cm,TA3.由 得TA3TA1 ×300 K 512K(3分)封閉氣體的溫度為239。(1分)5、(10分)(1)P1P0h751085(cmHg)(4分)(2)氣體做等壓變化,L15cm,L2L27cm,T127323300(K) (2分)K=420K (4分)6、解:設大氣和活塞對氣體的總壓強為,加一小盒沙子對氣體產生的壓強為,由玻意耳定律得: (3分)由式得 (2分)再加一小盒沙子后,氣體的壓強變為p0+2p。設第二次加沙子后,活塞的高

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