如图所示为一竖直放置.上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管.上部和下部的横截面积之比为2:1.上管足够长.下管长度l=34cm．在管内用长度h=4cm的水银封闭一定质量的理想气体.气柱长度l1=20cm．大气压强P0=76cmHg.气体初始温度为T1=300K．①若缓慢升高气体温度.使水银上端面到达粗管和细管交界处.求此时的温度T2,②继续缓慢升高� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

3．

如图所示为一竖直放置、上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管，上部和下部的横截面积之比为2：1，上管足够长，下管长度l=34cm．在管内用长度h=4cm的水银封闭一定质量的理想气体，气柱长度l₁=20cm．大气压强P₀=76cmHg，气体初始温度为T₁=300K．
①若缓慢升高气体温度，使水银上端面到达粗管和细管交界处，求此时的温度T₂；
②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管，求此时的温度T₃．

分析 ①气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律求解
②根据理想气体状态方程列式计算

解答解：①气体做等压变化，l₂=l-h=30cm①
根据盖-吕萨克定律有：$\frac{l_1}{T_1}=\frac{l_2}{T_2}$②
代入数据解得：${T_2}=\frac{l_2}{l_1}{T_1}=450K$③
②p₁=80cmHg p₃=78cmHg l₃=34cmHg④
根据理想气体状态方程有$\frac{{{p_1}{l_1}}}{T_1}=\frac{{{p_3}{l_3}}}{T_3}$⑤
代入数据得：${T_3}=\frac{{{p_3}{l_3}}}{{{p_1}{l_1}}}{T_1}=497.25K$⑥
答：①若缓慢升高气体温度，使水银上端面到达粗管和细管交界处，此时的温度${T}_{2}^{\;}$为450K；
②继续缓慢升高温度至水银恰好全部进入粗管，此时的温度${T}_{3}^{\;}$为497.25K．

点评本题考查理想气体状态方程和气体实验定律的综合应用，以理想气体状态方程为命题背景考查学生的推理能力和分析综合能力．

练习册系列答案

12．如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（　　）

9．

如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初始温度相等，且体积V_A＞V_B．
（1）若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将如何移动？
某同学解答如下：
设两部分气体压强不变，由$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}=\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$，…，△V=$\frac{△T}{T}$V，…，所以水银柱将向下移动．
上述解答是否正确？若正确，请写出完整的解答；若不正确，请说明理由并给出正确的解答．
（2）在上下两部分气体升高相同温度的过程中，水银柱位置发生变化，最后稳定在新的平衡位置，A、B两部分气体始末状态压强的变化量分别为△p_A和△p_B，分析并比较二者的大小关系．

16．一段导体两端的电压是3伏时，通过它的电流强度是0.6安，这段导体的电阻是5欧．如果导体两端电压为零时，通过它的电流是0安，这段导体的电阻是5欧．

8．如图甲所示为“⊥”型上端开口的玻璃管，图乙为玻璃管内封闭气体的p-V 图象，管内有一部分水银封住气体，细管足够长，图中大小截面积分别为S₁=2cm²、S₂=1cm²．封闭气体初始温度为57℃，封闭气体长度为L=22cm．求：

①当缓慢升高气体温度到多高时方可将所有水银全部挤入细管内；
②当温度升高至492K时，液柱下端离开粗细接口处的距离．

15．

在倾角为θ=37°的粗糙固定斜面上有一质量m=5kg的木块，斜面的动摩檫因数μ=0.2，如图所示，若用方向水平向右，大小为F=100N的拉力拉木块从静止开始沿着斜面运动10m．取g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）该过程中，木块对斜面的摩檫力：
（2）该过程中，合力对木块做的功．

12．下列说法中，符合历史事实的是（　　）

	A．	牛顿发现了行星的运动规律		B．	开普勒发现了万有引力定律
	C．	卡文迪许首次测出万有引力常量		D．	天王星被称为“笔尖下发现的行星”

13．以下叙述的物理事实中描述不正确的是（　　）

	A．	离心现象是运动物体惯性的体现
	B．	燃气灶中尖端点火器及超高压带电工作的工人需穿戴含金属丝的特制工作服均运用了静电屏蔽原理
	C．	汽车在水平圆弧道路上行驶，其牵引力和运动阻力与转弯所需向心力无关
	D．	电磁阻尼和电磁驱动均指阻碍导体在磁场中相对运动的现象

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