如图所示.内径均匀的L形玻璃管.A端封闭.D端开口.AC段水平.CD段竖直．AB段长L1=30cm.BC段长L=30cm.CD段长h=29cm．AB段充有理想气体.BCD段充满水银.外界大气压p0=76cmHg.环境温度t1=27℃．(i)若玻璃管内的气体柱长度变为L2=45cm.则环境温度应升高到多少摄氏度?(ii)若保持环境温度t1=27℃不� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．

如图所示，内径均匀的L形玻璃管，A端封闭，D端开口，AC段水平，CD段竖直．AB段长L₁=30cm，BC段长L=30cm，CD段长h=29cm．AB段充有理想气体，BCD段充满水银，外界大气压p₀=76cmHg，环境温度t₁=27℃．
（i）若玻璃管内的气体柱长度变为L₂=45cm，则环境温度应升高到多少摄氏度？
（ii）若保持环境温度t₁=27℃不变，玻璃管绕AC段缓慢旋转180°，求状态稳定后管中水银柱的长度x．

分析（i）求出气体的状态参量，气体发生的是等圧変化，根据盖-率萨克定律即可求出温度
（ii）气体发生等温变化，假设水银全部进入AC段，由玻意耳定律求出旋转180°后的水银柱的长度，再检验结果是否正确

解答解：（i）若玻璃管内的气体柱长度变为L₂=45cm，则水银柱溢出的长度为15cm，管内气体发生等压变化，
根据盖-吕萨克定律有$\frac{{L}_{1}S}{{T}_{1}}=\frac{{L}_{2}S}{{T}_{2}}$
得T₂=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$T₁=450K
环境温度应升高到（450-273）℃=177℃
（ii）旋转前管内气体的压强p₁=p₀+ρgh=105cmHg
管内气体发生等温变化，设状态稳定后CD段管内水银柱长度为x，则
管内气体的压强p₂=p₀-ρgx
假设AC段已经没有水银，根据查理定律有p₁L₁S=p₂（L+L₁+h-x）S
代入数据得x=26cm＜h，假设成立
即管中水银柱的长度为26cm．
答：（i）若玻璃管内的气体柱长度变为L₂=45cm，则环境温度应升高到177摄氏度．
（ii）若保持环境温度t₁=27℃不变，玻璃管绕AC段缓慢旋转180°，状态稳定后管中水银柱的长度x为26cm

点评本题主要考查了求温度、水银柱的长度，分析清楚气体状态变化的过程，求出气体的状态参量，应用理想气体状态方程，玻意耳定律即可正确解题．

练习册系列答案

	A．	重力		B．	重力、击打力
	C．	重力、空气阻力		D．	重力、空气阻力、击打力

7．

有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样，现在要用伏安法描绘这个小灯泡的I-U图线．现有下列器材供选用：
A．电压表（0～5V，内阻10kΩ）
B．电压表（0～15V，内阻20kΩ）
C．电流表（0～0.3A，内阻1Ω）
D．电流表（0～0.6A，内阻0.4Ω）
E．滑动变阻器（10Ω，2A）
F．滑动变阻器（500Ω，1A）
G．学生电源（直流6V），开关，导线若干
（1）实验时，选用A图电路图来完成实验[填（A）或（B）]
（2）实验中所用电压表应选用A，电流表应选用D．滑动变阻器应选用E．（用序号字母表示）

4．

某压力锅结构如图所示，盖好密封锅盖，将限压阀套在出气孔上，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把限压阀顶起．
（1）若压力锅内的气体体积为V，该状态下气体的摩尔体积为V₀，则锅内气体分子数约为n=$\frac{V{N}_{A}^{\;}}{{V}_{0}^{\;}}{N}_{A}^{\;}$．（阿伏加德罗常数为N_A）
（2）已知大气压强p随海拔高度H的变化满足p=p₀（1-aH），其中常数a＞0，p₀为海平面处大气压强．根据该式，说明在不同海拔高度使用压力锅，阀门被顶起时锅内气体的温度随着海拔高度的增加而降低（填“升高”、“降低”或“不变”）．
（3）若某实验小组想利用上式来估算某处海拔高度，海平面处大气压强p₀和常量a均已知．具体做法为：将一装有压强传感器的空压力锅带到海平面某处后，盖紧锅盖，在出气孔上套上限压阀，对压力锅进行加热，当加热到限压阀恰被顶起时，压强传感器测得此时锅内气体压强为p₁．然后小组成员携带该压力锅上升到某海拔高度H处，再次对压力锅进行加热，当加热到限压阀恰被顶起时，压强传感器测得此时锅内气体压强为p₂．根据这些数据，可算得该处海拔高度H=$\frac{{p}_{1}^{\;}-{p}_{2}^{\;}}{a{p}_{0}^{\;}}$．

11．

如图所示，一物块仅在三个共点恒力F₁、F₂、F₃的作用下以速度v₀水平向右做匀速直线运动，其中F₁斜向右上方，F₂竖直向下，F₃水平向左．某时刻撤去其中的一个力，其他力的大小和方向不变，一段时间后恢复该力，则下列说法不正确的是（　　）

	A．	如果撤去的是F₁，则物块先做匀变速曲线运动，恢复该力之后将做直线运动
	B．	如果撤去的是F₁，恢复F₁时物块的速度大小可能为v₀
	C．	如果撤去的是F₃，物块将向右做匀加速直线运动，恢复该力之后做匀速直线运动
	D．	如果撤去的是F₂，在恢复该力之前的时间内，因物块做曲线运动，故在相等时间间隔内其速度的变化量△v的方向时刻在改变