(9分)如圖,由U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0°C的水槽中,B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空,B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S,整個系統(tǒng)穩(wěn)定后,U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積。
(i)求玻璃泡C中氣體的壓強(以mmHg為單位);
(ii)將右側(cè)水槽的水從0°C加熱到一定溫度時,U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm,求加熱后右側(cè)水槽的水溫。
(i)180mmHg T′="364" K
解析試題分析:(i)在打開閥門S前,兩水槽水溫均為T0=273K。設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強為p1,體積為VB ,玻璃泡C中氣體的壓強為pC ,依題意有p1=pC+Δp①
式中Δp=60mmHg。打開閥門S后,兩水槽水溫仍為T0 ,設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強為pB 。
pB=pC ②
玻璃泡A和B中氣體的體積為 V2=VA+VB ③
根據(jù)玻意耳定律得 p1VB =pBV2 ④
聯(lián)立①②③④式, ⑤
(ii)當右側(cè)水槽的水溫加熱至T′時,U形管左右水銀柱高度差為Δp。玻璃泡C中氣體的壓強為pc′=pB+Δp⑥
玻璃泡C的氣體體積不變,根據(jù)查理定理得 ⑦
聯(lián)立②⑤⑥⑦式, T′="364" K ⑧
考點:本題考查玻意耳定律和查理定律。
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
(5分)下列說法中正確的有 。(填入正確選項前的字母。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分,每選錯1個扣3分,最低得分為0分)
A.懸浮在液體中的固體分子所做的無規(guī)則運動叫做布朗運動 |
B.金屬鐵有固定的熔點 |
C.液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性 |
D.由于液體表面分子間距離小于液體內(nèi)部分子間的距離,故液體表面存在表面張力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如圖所示是一定質(zhì)量的理想氣體的P—T圖線(P為氣體壓強,T為氣體溫度),當氣體狀態(tài)發(fā)生沿圖線A到B的變化,下列說法中正確的是
A.氣體體積增加 | B.外界對氣體做功 |
C.氣體內(nèi)能增加 | D.氣體分子平均動能減少 |
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
下列說法正確的是_______(填入正確選項前的字母).
A.當一定量氣體吸熱時,其內(nèi)能可能減小 |
B.玻璃、石墨和金剛石都是晶體,木炭是非晶體 |
C.單晶體有固定的熔點,多晶體和非晶體沒有固定的熔點 |
D.當液體與大氣相接觸時,液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖(a)所示,一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。橫截面積為S=2×10-3m2、質(zhì)量為m=4kg、厚度不計的活塞與氣缸底部之間封閉了一部分氣體,此時活塞與氣缸底部之間的距離為24cm,在活塞的右側(cè)12cm處有一對與氣缸固定連接的卡環(huán),氣體的溫度為300K,大氣壓強p0=1.0×105Pa,F(xiàn)將氣缸豎直放置,如圖(b)所示,取g=10m/s2。求:
(1)活塞與氣缸底部之間的距離;
(2)加熱到675K時封閉氣體的壓強。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(9分)一高壓氣體鋼瓶,容積為V0,用絕熱材料制成,開始時封閉的氣體壓強為p0。經(jīng)加熱內(nèi)部氣體溫度由T0=300K升至T1=350K。求:
①此時氣體的壓強;
②若保持T1=350K的溫度不變,緩慢地放出一部分氣體,使氣體壓強再回到p0。鋼瓶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與原來總質(zhì)量的比值。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖,一端封閉、粗細均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置,管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當溫度為280K時,被封閉的氣柱長L=22cm,兩邊水銀柱高度差h=16cm,大氣壓強=76cmHg。
(1)為使左端水銀面下降3cm,封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?br />(2)封閉氣體的溫度重新回到280K后,為使封閉氣柱長度變?yōu)?0cm,需向開口端注入的水銀柱長度為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,一根粗細均勻的細玻璃管開口朝上豎直防止,玻璃管中有一段長為h = 24cm的水銀柱封閉了一段長為x0 = 23cm的空氣柱,系統(tǒng)初始溫度為T0 = 200K,外界大氣壓恒定不變?yōu)镻0 = 76cmHg.現(xiàn)將玻璃管開口封閉,將系統(tǒng)溫度升至T = 400K,結(jié)果發(fā)現(xiàn)管中水銀柱上升了2cm,若空氣可以看作理想氣體,試求:
i. 升溫后玻璃管內(nèi)封閉的上下兩部分空氣的壓強分別為多少cmHg?
ii. 玻璃管總長為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一豎直放置的、長為L的細管下端封閉,上端與大氣(視為理想氣體)相通,初始時管內(nèi)氣體溫度為,F(xiàn)用一段水銀柱從管口開始注入管內(nèi)將氣柱封閉,該過程中氣體溫度保持不變且沒有氣體漏出,平衡后管內(nèi)上下兩部分氣柱長度比為l∶3。若將管內(nèi)下部氣體溫度降至,在保持溫度不變的條件下將管倒置,平衡后水銀柱下端與管下端剛好平齊(沒有水銀漏出)。已知,大氣壓強為,重力加速度為g。求水銀柱的長度h和水銀的密度。
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