[题目]一粗细均匀的U形管ABCD的D端封闭.A端与大气相通.用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的CD一侧.如图甲所示.环境温度T1=300K时.管中AB.CD两侧的水银面高度平齐h1=15cm.AB.CD管高相同 h2=35cm.BC两柱心宽度h3=5cm.现将U形管绕C点顺时针缓慢旋转90°后如图乙所示.此过程没有水银漏出.大气压强取P0=75 cmHg.U形题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】一粗细均匀的U形管ABCD的D端封闭，A端与大气相通。用水银将一定质量的理想气体封闭在U形管的CD一侧，如图甲所示。环境温度T1=300K时，管中AB、CD两侧的水银面高度平齐h1=15cm，AB、CD管高相同 h2=35cm，BC两柱心宽度h3=5cm，现将U形管绕C点顺时针缓慢旋转90°后如图乙所示，此过程没有水银漏出。大气压强取P0=75 cmHg，U形管的横截面积S=0.4cm2。

（i）求此时CD侧空气柱长度l1；

（ii）若环境温度提高至T2时，AB、CD两侧的水银面又对齐，求此时温度T2。

【答案】(1) (2)

【解析】（i）如图甲、乙对封闭气体研究，温度不变

初态时压强，体积；

水平状态时，压强，

设这时CD侧气柱长度为，体积

由玻意耳定律可知，解得

（ii）根据图丙可知水银柱面水平差距；

可知在环境温度升高过程中封闭气体压强不变，，

由盖吕萨克定律可知，解得

练习册系列答案

(1)首先用螺旋测微器测量导电玻璃的直径，示数如图甲所示，则直径d=________mm。

(2)然后用欧姆表×100档粗测该导电玻璃的电阻，表盘指针位置如图乙所示，则导电玻璃的电阻约为________Ω。

(3)为精确测量在额定电压时的阻值，且要求测量时电表的读数不小于其量程的，滑动变阻器便于调节，他们根据下面提供的器材，设计了一个方案，请在答题卡上对应的虚线框中画出电路图，标出所选器材对应的电学符号_____________。

A．电流表（量程为60mA，内阻约为3Ω）

B．电流表（量程为2mA，内阻=15Ω）

C．定值电阻=747Ω

D．定值电阻=1985Ω

E．滑动变阻器R（0~20Ω）一只

F．电压表V（量程为10V，内阻）

G．蓄电池E（电动势为12V，内阻很小）

H．开关S一只，导线若干

(4)由以上实验可测得该导电玻璃电阻率值=______（用字母表示，可能用到的字母有长度L、直径d、电流表、的读数、，电压表读数U，电阻值、、、、）。

【题目】如图所示，绝热汽缸内封闭一定质量的理想气体，汽缸内壁光滑，有一绝热活塞可在汽缸内自由滑动，活塞的重力为500N、横截面积为100cm2.当两部分气体的温度都为27℃时，活塞刚好将缸内气体分成体积相等的A、B上下两部分，此时A气体的压强为p0＝1.0×105Pa.现把汽缸倒置，仍要使两部分体积相等，则需要把A部分的气体加热到多少摄氏度？

【答案】t＝327℃

【解析】初始状态：气体A的压强为：pA= p0

温度为：T1＝(273＋23)K＝300K

气体B的压强为：pB ＝p0＋p

末状态：对于B气体：由于温度和体积都未变化，所以B气体的压强不变化；

对于A气体：pA’ ＝pB＋p

对于A气体，依据查理定律得：

解得：T2＝600K＝327 ℃

【题型】解答题
【结束】
80

【题目】如图所示，位于坐标原点O处的振源由t＝0时刻开始向上起振，在沿x轴的正方向上形成一列简谐横波，质点A、B、C、D是其传播方向上的四点，且满足OA＝AB＝BC＝CD，经时间t＝0.3s的时间该波刚好传播到质点C处，此刻振源O第一次处于波谷位置．则下列说法正确的是______．

A．该振源的振动周期为T＝0.4s

B．在t＝0.3s时质点A处在平衡位置且向上振动

C．在t＝0.3s时质点B处在波谷位置

D．当该波刚传到质点D时，质点D的振动方向向上

E．在t＝0.5s时质点C处在平衡位置且向下振动

【题目】如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质光滑活塞间封有空气，活塞A上方有水银．用外力向上托住活塞B，使之处于静止状态，活塞A上方的水银面与粗筒上端相平，当气体温度为20℃时，水银深H＝10 cm，气柱长L＝20 cm，大气压强p0＝75 cmHg.现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细筒中．

①求活塞B移动后筒内气体的压强；

②求活塞B向上移动的距离；

③此时保持活塞B位置不变，改变气体温度，让A上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度是多少？

【答案】(1)p2＝100cmHg (2)x=8cm (3)t＝163℃

【解析】试题分析：根据气体状态方程和已知的变化量去判断其它的物理量；对活塞进行受力分析，运用平衡知识解决问题。

①根据受力分析可知，初状态：P1=P0＋10 cmHg=85 cmHg，V1=LS，T1=293 K，末状态：水银深度变为，P2=P0＋25 cmHg=100 cmHg

②根据玻意耳定律有P1V1=P2V2

解得：V2=17 cm×S，故L′=17 cm

则活塞B向上移动的距离为

③气体压强变为P3=P0＋40 cmHg=115 cmHg，

根据理想气体状态方程有：

故T3=436 K

所以t=163℃

【题型】解答题
【结束】
130

【题目】如图所示，O点为半圆形玻璃砖的圆心，直径MN与屏X1X2垂直，半径OO′与屏X1X2平行，∠P1OM＝∠P2OM＝45°，玻璃对可见光的全反射临界角C<45°，不考虑光在玻璃中的多次反射，则下列说法正确的是________．

A．若紫光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上会形成两个光斑

B．若红光沿P1O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑

C．若紫光沿P2O方向射入玻璃砖，则在屏上只会形成一个光斑

D．红光在玻璃砖中传播速度比紫光的快

E．红光在玻璃砖中的波长比紫光的长

【题目】某实验小组在练习使用多用电表，他们正确连接好电路，如图甲所示。闭合开关S后，发现无论如何调节电阻箱R0，灯泡都不亮，电流表无读数，他们判断电路可能出现故障。经小组讨论后，他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路。已知保护电阻R=15Ω，电流表量程为50mA。操作步骤如下：

①将多用电表挡位调到电阻“×1” 挡，再将红、黑表笔短接，进行欧姆调零。

②断开甲图电路开关S，将多用电表两表笔分别接在a、c上，多用电表的指针不偏转；

③将多用电表两表笔分别接在b、c上，多用电表的示数如图乙所示；

④将多用电表两表笔分别接在c、e上，调节R0=20Ω时，多用电表示数如图丙所示，电流表的示数如图丁所示。

回答下列问题：

（1）图丙中的多用表读数为 __________ Ω；图丁中的电流表读数为 _________ m A

（2）操作步骤④中，多用电表红表笔应接 ______点（选“c”或“e”）

（3）电路的故障可能是__________

A．灯泡短路 B．灯泡断路 C．保护电阻R短路 D．保护电阻R断路

（4）根据以上实验得出的数据，同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E’ =________________V

(结果保留3位有效数字)

【题目】如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动且处于平衡状态，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为L0，温度为 T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为 S，且mg=p0s，环境温度保持不变．求：在活塞 A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞A下降的高度．

【答案】活塞A下降的高度为l0．

【解析】试题分析：对Ⅰ气体，初状态：

末状态

由玻意耳定律得：

对Ⅱ气体，初状态：

末状态

由玻意耳定律得：

A活塞下降的高度为：

考点：理想气体的状态方程．

【名师点睛】考察理想气体状态变化方程，找出初末状态的状态参量，列理想气体状态变化方程即可，注意弄清“隔热”“绝热”“导热”等的含义．

【题型】解答题
【结束】
147

【题目】下列说法正确的是________(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分)。

A．波源沿直线匀速靠近一静止接收者，则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高

B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度

C．光的衍射现象是光波相互叠加的结果

D．露珠呈现的彩色是光的反射现象

E．全息照片用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性

【题目】制造纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行金属板，如图甲所示，加在A、B间的电压UAB做周期性变化，其正向电压为U0，反向电压为-kU0(k≥1)，电压变化的周期为2T，如图乙所示．在t＝0时，有一个质量为m、电荷量为e的电子以初速度v0垂直电场方向从两极板正中间射入电场，在运动过程中未与极板相撞，且不考虑重力的作用，则下列说法中正确的是(　　)

A. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则应满足的条件是

B. 若k＝1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，则其动能增加

C. 若且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为

D. 若k＝1且电子恰好在2T时刻射出电场，则射出时的速度为v0

【答案】AD

【解析】竖直方向，电子在0～T时间内做匀加速运动，加速度的大小，位移，在T～2T时间内先做匀减速运动，后反向做匀加速运动，加速度的大小，初速度的大小v1=a1T，匀减速运动阶段的位移，由题知，解得，A正确；若k=1且电子恰好在4T时刻从A板边缘射出电场，电场力做功为零，动能不变，B错误；若k= 且电子恰好在2T时刻射出电场，垂直电场方向速度为v0，射出时的速度为，C错误；若k=1，电子在射出电场的过程中，沿电场方向的分速度方向始终不变，D正确．