1.如右图所示,小银槽有足够深度,大气压强为1×105帕,如果将托里拆利管插入水银中直到水银面外的管长h=30厘米。则正确结论是( )
A.管底压强为1.4×105帕,管底如破裂则水银喷出;
B.管底压强为0.61×105帕,管底如破裂水银不上升也不下降;
C.管底压强为零,管底如破裂,水银下降;
D.以上说法都不对。
2.如右图所示玻璃侧壁有三个木塞塞住很小的孔(A、B、C)通过瓶口的软木塞有一根两端开口的管子,上端与大气连通。管中的液面和B孔等高,瓶内的液面超过A孔的高度。下面的叙述哪些是正确的?( )
A.如果先拔去A孔木塞,水流不出,反而吸入空气;
B.如果先拔去B孔木塞,水流不出,也不吸入空气;
C.如果先拔去C孔木塞,水流出;
D.如果同时拔去A、B、C的木塞,情况照旧:A孔吸入空气;B孔没有水进出,也不吸入空气,C孔有水流出。
3.如右图所示,两端封闭的U形管位于竖直平面内,A、B管中都装有一定质量的理想气体,开始时,A、B管中
的水银面相平,如果使U形管在竖直面内顺时针转动一个不大的角度,则:( )
A.A管的水银面较B管的水银面高;
B.B管的水银面较A管的水银面高;
C.若U形管转动后又自由下落(但不翻倒),则B管水银面下降;
D.若U形管转动后又自由下落(但不翻倒),则A管水银面下降。
4.一粗细均匀的玻璃管开口向下,竖直全部插入水中,在某深度处恰好保持静止, 如下图所示,当外界的条件发生变化时,下列判断正确的是:( )
A.再把玻璃管向下推一点,放手后又要回到原位置;
B.当大气压减小时,玻璃管将向上加速运动;
C.当水温降低时,则玻璃管加速下降;
D.当减小玻璃管的重力(其它条件不变),则玻璃管静止位置会比原来高。
5.如右图所示,A、B、两个大容器装有同种气体,容器间用一根细玻璃管连接,管中有一水银滴D作活塞,当左边容器的温度为-10℃,右边容器的温度为10℃时,水银滴刚好在玻璃管的中央保持平衡,两个容器的温度都下降10℃时,下列判断正确的是:( )
A.水银滴将不移动;
B.水银滴将向右移动;
C.水银滴将向左移动;
D.水银滴将向哪个方向移动无法判断。
6.用不导热的活塞把气缸内的理想气体分成A、B两部分,当A、B两部分气体的热力学温度之比3∶2时,它们的体积之比为2∶1,如右图所示,如果把A气体的温度提高到127℃,把B气体温度冷却到-73℃时,不计活塞与气缸间的摩擦,活塞达到平衡后,两部分气体的体 积之比为:( )
A.2∶1; B.3∶2; C.5∶2; D.8∶3
7.如右图所示,在真空容器A的内部,水平地固定一绝热气缸B,绝热活塞P将一部分理想气体封闭在气缸的左部,缸的右端开口,缸的内壁光滑,当提起梢子T,活塞在气缸内向 右运动的过程中,下列说法正确的是:( )
A.活塞做匀加速运动,缸内气体温度不变;
B.活塞做匀加速运动,缸内气体温度降低;
C.活塞做变加速运动,缸内气体温度降低;
D.活塞做变加速运动,缸内气体温度不变。
8.如下图所示,两个截面均匀,含有水银的管子A和B,它们用一段短的橡皮管连在一 起,管A的直径是管B的两倍。管A一端是封口的,当它内部被封住的空气柱的压强等于大气压强时,水银面x与y在同样高度,此时空气柱的长度是5厘米。然后把管B的开口端接到一只 真空泵,抽出管内水银面y以上的空气。(大气压强是66厘米汞柱)
①水银面y上升8厘米时,水银面x下降( )
A.1厘米 B.2厘米 C.4厘米 D.8厘米
②当温度不变,B管内空气全部被抽去时,水银面x与y间最大高度差是:( )
A.6厘米 B.11厘米 C.30厘米 D.55厘米
③当温度不变,B管内所有空气被抽去时A管内空气柱的长度是:( )
A.11厘米 B.16厘米 C.35厘米 D.60厘米
9.如右图所示,天平右盘放砝码,左盘是一个水银气压计,玻璃管固定在支架上,天平已调节平衡,若大气压强增大,则( )
A.天平失去平衡,左盘下降;
B.天平失去平衡,右盘下降;
C.天平仍平衡;
D.无法判定天平是否平衡。
10.两组同学用相同的器材,在同一教室中,同时做验证玻—马定律实验,他们测出 的空气柱的压强和体积的乘积显着不同,下列判断中哪些是正确的?( )
A.至少有一组的测量结果是错误的;
B.测量有误差,所以两组的测量结果不相同;
C.两个组最初封入针筒内的气体的体积不相同;
D.以上说法都不对。
11.如右图所示,在光滑的水平面上有一个横截面积为S的试管,管内有质量为m,可在 管内无摩擦滑动的活塞。现用活塞封住一段空气柱,并把试管用绳子系在桌面上以角速度ω 作圆周运动,设大气压为Po。活塞距离圆心为l,则试管内气柱压强为 。
12.如下图所示,气缸的质量M=10kg,活塞的质量m=2kg,活塞横截面积s=100cm2, 弹簧的倔强系数k=200N/S,外界大气压强Po=1.0×105Pa,求在下列条件下气缸内气体的压强。
(a)活塞上加重力为G=200N物体时,Pa= ;
(b)活塞上加重力为G=200N物体且弹簧伸长10cm,Pb= ;
(c)拉力F拉活塞,气缸离开地面,Pc= ;
(d)活塞上加重力为G=200N物体且弹簧被压缩2cm,则Pd= 。
13.如右图所示,在光滑水平面上放一个质量为M,内外壁都光滑的气缸,活塞质量为m,横截面积为S,外界大气压强为Po,现对活塞施一个水平恒力F,当活塞与气缸无相对滑动时,气缸内气体的压强为 。
14.如下图所示,有一个圆筒形容器,长为3L,其中装有两个可移动的活塞,分别把两部分气体封闭在圆筒的两部分A和B中,A和B中为等质量的同种气体,两活塞之间有一被压缩的弹簧且为真空,其自然长为2L,劲度系数为K,当AB两部分气温为T
1开时,弹簧的长为L,整个系统保持平衡。现使气温都下降为T
2开,弹簧的长度变为1.5L,则
=
。
15.压缩喷雾器结构如下图所示,A的总容积7.5升,内装药液6.0升,关闭开关K,用打气筒B每次打入1个大气压的空气250立方厘米,要使药液上方空气压强达到4个大气压应打 次气。打气后打开K可喷射药液,最多可喷出 升。(温度不变)
16.如下图所示为0.2摩尔的某种气体的压强与温度的关系,图中P0为标准大气压, 气体在B状态时的体积是 。
17.使一定质量的理想气体如下图中箭头所示的顺序变化,图线BC是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线,已
知气体在状态A的温度TA=300K,则气体在状态B、C和D的温度 TB= ,TC= ,TD= 。
18.在圆形容器内有一弹簧,上端固定,下端连一重力不计的活塞,活塞与容器内壁 之间不漏气且不计摩擦,容器内活塞上面部分为真空,当弹簧自然伸长时,活塞刚好能触及到容器底部,如果活塞下面充入一定质量的温度为T的某种气体,使活塞下面气柱的高度为h,如右图所示,当容器内气体温度升高到T1时,则气柱的高度h1= 。
19.用注射器验证玻—马定律实验中,因活塞不便从注射器上拆下,为了知道活塞压 气体时产生的附加压强ΔP,一位学生采用了这样的方法:先使注射器如图(a)竖直放置,读出封闭气体体积V1=36毫升,然后把注射器倒转180°,如下图(b)放置,读出封闭气体体积 V2=38毫升,已知大气压为Po=76厘米汞柱,则由活塞重力对气体产生的附加压强为 。
20.用活塞式抽气机抽气,在温度不变的情况下,从玻璃瓶中抽气,每抽1次,瓶内气体的压强减小到原来的5/6,那么,要使容器内剩余气体的压强减为原来的125/216,应抽气 次。
21.潜水艇的贮气筒与水箱相连,当贮存的空气压入水箱后,水箱就排出水使潜水艇 浮起。某潜水艇贮气筒的容积为2米3,贮有压强为2.00×107帕的压缩气体。一次将筒内一部分空气压入水箱后,压缩空气的压强变为9.5×106帕。求贮气筒内排出的压强为2.00×107帕的压缩气体的体积。
22.向右匀速运动的车厢内斜靠着一个圆筒形气缸,与车厢底成θ=45°的角,气缸 上方活塞质量为M,缸内封闭着长为L的空气柱,活塞面积为S,若摩擦不计,大气压强为Po,设气缸内气体的温度不变,①车厢匀速运动时,缸内气体压强是多少?②若车厢开始做匀变速运动,发现活塞稳定后缸内气体压强为Po,此时车厢加速度是多少?③以上述加速度运动时缸内气柱的长是多少?
23.如下图所示,一连通器与贮水银的瓶M用软管相连,连通器的两支竖直放置,粗细均匀,内径相同且上端封闭的直管A和B内充有水银,水银面的高度差为h,水银上方都是空气,气柱长均匀2h,当气体的温度为T
ok时,A管中气体的压强与3h高的水银柱产生的压强相等,现使气体的温度升高到1.5T
ok,同时调节M的高度,使B管中的水银面的高度不变。 问流入A管的水银柱的长度为多少?
24.由两个传热性能良好的直径不同的圆筒组成的装置如右图所示,在两个圆筒内各有一个活塞,其横截面积分别为SA=10cm2、SB=4cm2,它们之间用一硬质轻杆相连,两活塞均可以圆筒中无摩擦地运动且不漏气。用销钉M把B锁住,打开闭门S,使容器和大气 相通,随后关闭S,此时气温为-23℃,容器中气体体积为300cm3。当气温升高到27℃且保持不变后,把销钉M拔去。设大气压始终为105Pa,容器内温度始终与外界相同。求:
(1)拔去销钉M后,欲使A、B活塞仍处于静止状态,应对A活塞施加作用力的大小和方向。
(2)若不施加作用力,活塞在各自圆筒范围内运动一段多大的位移后,速度达到最大值。
25.如右图所示,在水平面上固定一个气缸,缸内由质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与缸壁间无摩擦且无漏气,活塞到缸底的距离为L,今有质量为M的重物自活塞上方h高处自由下落至活塞上,碰撞时间极短,碰撞后粘合在一起向下运动,在向下运动的 过程中可达到的最大速度为v,求活塞向下移动至达到最大速度的过程中,封闭气体对活塞所做的功。(设温度保持不变,外界大气压强为Po)
26.如下图所示,一气缸内充满1标准大气压的空气,缸内有一个空心的铁球,其质量m =10克,半径为2厘米,此时缸内的温度是0℃,气缸顶上有一面积S=100厘米2的重力可以忽略的活塞,活塞可以无摩擦地上下自由移动,为了使铁球离开缸底,在活塞上至少要加多大的外力?(大气压强Po=10牛/厘米2,空气的摩尔质量M=29克/摩尔)
27.如下图所示,一根一端封闭的玻璃管,长为l=96厘米,内有一段长为h=20厘米的水 银柱,当温度为27℃时,开口端竖直向上,被封闭气体长度为H=60厘米,问温度至少升至多高时,水银才能从管中全部溢出(大气压Po=76厘米汞柱)?
28.两端开口,内表面光滑的U形管处于竖直平面内,质量均为m=10kg的活塞A、B, 在外力作用下静止于左、右两管中的同一高度h处,将管内空气密封,此时管内外空气的压强均为Po=1.0×105Pa,左管和水平管的横截面积S1=10cm2,右管的横截面积S 2=20cm2,水平管的长度为3h,如图所示,现撤去外力,让活塞在管中下降,求两活塞 稳定后的高度。(活塞的厚度略大于水平管的直径,管内温度不变,g=10m/s2)
29.如下图所示,水平固定的 圆筒由足够长的粗筒和细筒相接而成,筒中有直径不同的两个活塞A、B,用一根细绳相线,活塞B通过水平细绳,定滑轮与一质量为2.0kg的重物C连接,A、B两活塞的横截面积分别为20cm2和10cm2。当两活塞封闭的空气柱温度为327℃ 时,两活塞保持静止,此时两活塞分别与大小圆筒的相接面的距离均为l。已知大气压强为1 .0×105Pa,活塞与筒壁,滑轮与轮轴间的摩擦均可忽略不计,取g=10m/s2求:
(1)此时筒内两活塞间气柱的压强多大?
(2)当筒内气体的温度缓慢降至27℃时,活塞A能否向右移距离l?试说明理由。
(3)当气柱温度降至27℃时,筒内气体的压强为多大?(在整个变化过程中,A、B间绳子始终有张力)
30.如右图所示,长为2l的圆筒形气缸可沿动摩擦因数为M的水平面滑动,在气缸中央有一截面积为S的活塞,气缸内气体的温度为To,压强为Po(大气压也为Po),在墙壁与活塞之间装有劲度系数为K的弹簧,当活塞处于图中所示位置时,弹簧恰在原长位置,今使气缸内气体体积增加1倍,问气体的温度应达多少?(气缸内壁光滑,活塞和气缸总质量为m)。
参考答案
1.D 2.A、B、C 3.A、C 4.B、C 5.C 6.A 7.C8.①B;②C;③A 9.B 10.C 11.Po+mw2l/s
12.Pa=1.22×105Pa;Pb=1.24×105Pa
Pc=0.902×105Pa;Pd=1.216×105Pa
13.P=Po+MF/(M+m)s 14.3/8
15.1)18次;2)4.5升 16.5.6升
17.TB=TC=600k;TD=300k 18.h 19.2.05cmHg
20.3次 21.1.05米3
22.①P=Po+;②a=g;③L′=(1+)L
23.Δh=0.15h 24.①F=12N,方向向右;②Δl=10cm
25.W=(M+m)v2- -(M+m)g
26.229500牛 27.T=385.2k
28.最后左边活塞离水平管口的高度为零,右边活塞离水平管口的高度为h/2
29.①P1=1.2×105Pa
②能,因为T缓慢降低时,两活塞缓慢右移,气柱等压变化,设温度降至T2时,活塞右移的距离最大为l此时V2=,根据=可知,代入数据有T2=400k,由于T3=300k<T2,所以活塞A能右移l距离。
③P3=0.9×105Pa
30.T=2To(1+)