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1、一 寸 光 阴 不 可 轻 1 2016-2017 学年度学年度 学校学校 11 月月考卷月月考卷 学校:_姓名：_班级：_考号：_ 一、计算题一、计算题 1 如图所示粗细均匀的U形玻璃管竖直放置， 左端用水银封闭着长L=13cm的理想气体， 右端开口，当封闭气体的温度 T=312K 时，两管水银面的高度差h=4cm现对封闭气体 缓慢加热，直到左、右两管中的水银面相平设外界大气压 po=76cmHg 求左、右两管中的水银面相平时封闭气体的温度； 若保持问中气体温度不变，从右管的开口端缓慢注入水银，直到右侧管的水银面比 左侧管的高h=4cm，求注入水银柱的长度 2一定质量的理想气体在 1 个标准
2、大气压下、0时的体积为 67210 -1 m3, 已知该 状态下 1mol 气体的体积是 22410 -2 m3,阿伏加德罗常数 N A= 6010 23mol-1。求该气 体的分子数。 3一定质量的理想气体体积 V 与热力学温度 T 的关系图象如图所示，气体在状态 A 时 的压强 pA=p0，温度 TA= T0，线段 AB 与 V 轴平行，BC 的延长线过原点。求： （i）气体在状态 B 时的压强 pB； （ii）气体从状态 A 变化到状态 B 的过程中，对外界做的功为 10J，该过程中气体吸收 的热量为多少； （iii）气体在状态 C 时的压强 pC和温度 TC。 4如图，气缸竖直固定在电
3、梯内，一质量为 m、面积为 s 的活塞将一定量的气体封闭 在气缸内，当电梯做加速度大小为 a 的匀加速下降时活塞与气缸底相距 L。现让电梯匀 加速上升，加速度大小也为 a，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离 d。不计气缸和 活塞间的摩擦，整个过程温度保持不变。求大气压强 p0 5 如图所示， 一圆柱形绝热气缸竖直放置， 通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。 活塞的质量为 m，横截面积为 S，与容器底部相距 h，此时封闭气体的温度为 T1。现通 过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 Q 时，气体温度上升到 T2。已知大气压强为 一 寸 光 阴 不 可 轻 2 p0，重力加速度为 g，不计活塞与
4、气缸的摩擦，求： 活塞上升的高度； 加热过程中气体的内能增加量。 6如图所示，水平放置一个长方体的封闭气缸，用无摩擦活塞将内部封闭气体分为完 全相同的 A、B 两部分初始时两部分气体压强均为 p、热力学温度均为 T使 A 的温度 升高T 而保持 B 部分气体温度不变则 A 部分气体的压强增加量为多少。 7小方同学在做托里拆利实验时，由于操作不慎，玻璃管漏进了一些空气。当大气压 强为 76cmHg 时，管内外水银面高度差为 60cm，管内被封闭的空气柱长度是 30cm，如图 所示问： 此时管内空气的压强是多少 cmHg； 现保持下端水银槽不动，将玻璃管向下插入 10cm，则此时的空气柱长度是多少
5、 （设 此时玻璃管还未触到水银槽底，不考虑水银槽液面的变化，且整个过程温度不变） 8如图所示，体积为 V0的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体，室温为 T0=300K有一光滑导热活塞 C（不占体积）将容器分成 A、B 两室，B 室的体积是 A 室 的两倍，气缸内气体压强为大气压的两倍，右室容器中连接有一阀门 K，可与大气相 通 （外界大气压等于 76cmHg）求： （1）将阀门 K 打开后，A 室的体积变成多少？ （2）打开阀门 K 后将容器内的气体从 300K 加热到 540K，A 室中气体压强为多少？ 9如图所示，一竖直放置的绝热气缸，内壁竖直， 顶部水平，并且顶部安装有体积可 以
6、忽略的电热丝，在气缸内通过绝热活塞封闭着一定质量的气体，气体的温度为 T0，绝 热活塞的质量为 m，横截面积为 S0。若通过电热丝缓慢加热，使得绝热活塞由与气缸底 部相距 h 的位置下滑至 2h 的位置，此过程中电热丝放出的热量为 Q，已知外界大气压 强为 p0，重力加速度为 g，并且可以忽略活塞与气缸壁之间的摩擦和气体分子之间的相 互作用，求： 一 寸 光 阴 不 可 轻 3 （i）在活塞下滑过程中，缸内气体温度的增加量T； （ii）在活塞下滑过程中，缸内气体内能的增加量U。 10如图所示，一圆柱形绝热容器竖直放置，通过绝热活塞封闭着摄氏温度为 t1的理想 气体，活塞的质量为 m，横截面积为
7、 S，与容器底部相距 h1。现通过电热丝给气体加热 一段时间，使其温度上升到（摄氏）t2，若这段时间内气体吸收的热量为 Q，已知大气 压强为 p0，重力加速度为 g，求： （1）气体的压强 （2）这段时间内活塞上升的距离是多少？ （3）这段时间内气体的内能如何变化，变化了多少？ 11一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再变化到状态 C，其状态变化过程的 pV 图象如图所示已知该气体在状态 A 时的温度为 27则： （1）该气体在状态 B、C 时的温度分别为多少？ （2）该气体从状态 A 到状态 C 的过程中内能的变化量是多大？ （3）该气体从状态 A 到状态 C 的过程中是吸热，还是
8、放热？传递的热量是多少？ 12一定质量的理想气体，在初始状态 A 时，体积为 V0，压强为 p0，温度为 T0，已知此 时气体的内能为 U0。该理想气体从状态 A 经由一系列变化，最终还回到原来状态 A，其 变化过程的 pV 图象如图所示，其中 AB 是反比例函数图象的一部分。求： 气体在状态 B 时的体积； 气体在状态 C 时的温度； 从状态 B 经由状态 C，最终回到状态 A 的过程中，气体与外界交换的热量。 一 寸 光 阴 不 可 轻 4 13 在如图所示的坐标系中， 一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程： 第一种变化是从状态 A 到状态 B，外界对该气体做功为 6 J；第
9、二种变化是从状态 A 到 状态 C，该气体从外界吸收的热量为 9 J图线 AC 的反向延长线过坐标原点 O，B、C 两 状态的温度相同，理想气体的分子势能为零求： （1）从状态 A 到状态 C 的过程，该气体对外界做的功 W1和其内能的增量 U1； （2）从状态 A 到状态 B 的过程，该气体内能的增量 U2及其从外界吸收的热量 Q2. 14一个水平放置的汽缸，由两个截面积不同的圆筒连接而成。活塞 A、B 用一长为 4L 的刚性细杆连接，L05 m，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动。A、B 的截面积分别 为 SA40 cm 2，S B20 cm 2，A、B 之间封闭着一定质量的理想气体，两活塞外
10、侧（A 的 左方和 B 的右方）是压强为 p01010 5 Pa 的大气。当汽缸内气体温度为 T 1525 K 时两活塞静止于如图所示的位置。 求此时气体的压强? 现使汽缸内气体的温度缓慢下降， 当温度降为多少时活塞 A 恰好移到两圆筒连接处？ 15 如图所示， 玻璃管 A 上端封闭， B 上端开口且足够长， 两管下端用橡皮管连接起来， A 管上端被一段水银柱封闭了一段长为 6cm 的气体，外界大气压为 75cmHg，左右两水银 面高度差为 5cm，温度为 t1=27 保持温度不变，上下移动 B 管，使 A 管中气体长度变为 5cm，稳定后的压强为多少？ 稳定后保持 B 不动，为了让 A 管中
11、气体体积回复到 6cm，则温度应变为多少？ 16如图所示，粗细均匀的 L 形玻璃管放在竖直平面内，封闭端水平放置，水平段管长 60cm，上端开口的竖直段管长 20cm，在水平管内有一段长为 20cm 的水银封闭着一段长 35cm 的理想气体，已知气体的温度为 7，大气压强为 75cmHg，现缓慢对封闭理想气 体加热求： 水银柱刚要进入竖直管时气体的温度； 理想气体的温度升高到 111时，玻璃管中封闭理想气体的长度 17物理选修 3-3如图所示，U 型细玻璃管竖直放置，各部分水银柱的长度分别为 L2=25 cm、L3 =25 cm、L4=10 cm，A 端被封空气柱的长度为 L1=60 cm，B
12、C 在水平面上。 整个装置处在恒温环境中，外界气压 P0=75 cmHg。将玻璃管绕 B 点在纸面内沿逆时针方 向缓慢旋转 90至 AB 管水平，求此时被封空气柱的长度。 一 寸 光 阴 不 可 轻 5 18如图，一粗细均匀的 U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上侧与大气相通，下端 开口处开关 K 关闭， A 侧空气柱的长度为 l=10 0cm， B 侧水银面比 A 侧的高 h=3 0cm， 现将开关 K 打开，从 U 形管中放出部分水银，当两侧的高度差为 h1=100cm 时，将开 关 K 关闭，已知大气压强 P0=750cmHg。 求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度 此后再向 B
13、侧注入水银，使 A、B 两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长 度 19 某氧气瓶的容积V=30L， 在使用过程中， 氧气瓶中的压强由P1=100atm下降到P2=50atm， 且温度始终保持 0。已知在标准状况 1mol 气体的体积 224L。求：使用掉的氧气分 子数为多少？（阿伏加德罗常数为 NA=6010 23mol-1，结果保留两位有效数字） 20如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量 M=200kg，活塞质量 m=10kg，活塞面积 S=100cm 2，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气，此时缸内气体的温度为 27，活塞刚好位于气缸正中间，整个装置都静止，已知大气压恒为
14、 p0=1010 5 Pa， 重力加速度为 g=10m/s 2， 273TtK= +求： 缸内气体的压强 p1； 缸内气体的温度升高到多少摄氏度时，活塞恰好会静止在气缸缸口 AB 处？ 一 寸 光 阴 不 可 轻 6 21一定质量的理想气体被质量 m=30kg、横截面积 S=100cm 2的活塞封闭在光滑圆筒形 的金属汽缸内，活塞与汽缸底之间用一轻弹簧连接。开始时汽缸水平放置，弹簧恰好处 于原长 L0=50cm，如图（a）所示。将汽缸从水平位置缓慢地竖直立起，稳定后活塞下降 L1=10cm，如图（b）所示。再对汽缸内的气体逐渐加热，活塞上升 L2=30cm，如图（c） 所示。已知重力加速度 g
15、=10m/s 2，外界气温 t=27，大气压强 p 0=1010 5Pa，不计一 切摩擦，求 （）弹簧的劲度系数 k； （）加热后，汽缸内气体的温度 T。 22如图所示，两侧粗细均匀的 U 形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口。开始时左 管内空气柱长 20cm，两管水银面等高，温度不变，大气压强为 P0=75cmHg。管内气体可 视为理想气体。 （）若右管足够长，从右侧管口缓慢加入水银，左管内气柱长变为 15cm，求加入水 银的长度； （）若左、右管管口等高，用厚度不计的活塞从右管管口缓慢推入，仍使左管内气柱 长变为 15cm，若过程中没有漏气现象，求活塞推入的深度。 23如图所示，粗细均匀的
16、 U 形玻璃管竖直放置，左端用水银封闭着长13Lcm=的理 想气体， 右端开口， 当封闭气体的温度312TK=时， 两管水银面的高度差4hcm =。 现对封闭气体缓慢加热， 直到左、 右两管中的水银面相平， 设外界大气压 0 76cmHgp=。 求左、右两管中的水银面相平时封闭气体的温度； 若保持问中气体温度不变，从右管的开口端缓慢注入水银，直到右侧管的水银面比 左侧管的高 4cm h = ，求注入水银柱的长度。 一 寸 光 阴 不 可 轻 7 24如图所示，在两端封闭粗细均匀的竖直长管道内，用一可自由移动的活塞 A 封闭体 积相等的两部分气体. 开始时管道内气体温度都为 T0 = 500 K，下部分气体的压强 p0=1.2510 5 Pa，活塞质量 m = 0.25 kg，管道的内径横截面积 S =1cm2。现保持管道下 部分气体
