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如图所示,倾斜的玻璃管长L=57cm,一端封闭、另一端开口向上,倾角θ=30°。...

如图所示,倾斜的玻璃管长L=57cm,一端封闭、另一端开口向上,倾角θ=30°。有4cm长的水银柱封闭着45cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33 ℃,大气压强p0=76 cmHg。

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(1)将璃管缓慢加热,若有2 cm水银柱逸出,则温度需要升高到多少?

(2)若让玻璃管沿倾斜方向向上以a=2 m/s2做匀加速直线运动,则空气柱长度为多少?

 

(1)369 K (2)44.5 cm 【解析】 试题分析:(1)设玻璃管的横截面积是S,水银的密度是ρ、质量是m,则 m=ρSL,p0=0.76ρg 气体的初状态为:L1=45 cm×S T1=(33+273)K=306 K p1=p0+=p0+ 气体的末状态为:L2=(57﹣2)cm×S T2=? p2=p0+=p0+ 根据理想气体的状态方程,有: 代入数据解得T2=369 K (2)当玻璃管向上运动时,玻璃管中的水银柱受到重力、支持力、上边空中向下的作用力与下边空气向上的作用力,合力提供向上的加速度,有:p3S﹣mgsinθ﹣p0S=ma 解得p3=p0+ 气体做等温变化,有 p3L3S=p1L1S 代入数据解得L3=44.5 cm 考点:理想气体的状态方程;牛顿第二定律 【名师点睛】该题结合受力分析与牛顿第二定律考查理想气体的状态方程,由于向上做加速运动,所以正确对玻璃管中的水银柱进行受力分析是找出气体的压强的关键。  
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考点分析:
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如图所示,两端开口的气缸水平固定,A、B是两个厚度不计的活塞,可在气缸内无摩擦滑动,面积分别为S1=20 cm2,S2=10 cm2。它们之间用一根细杆连接,B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量M=2 kg的重物C连接,静止时气缸中的气体温度T1=600 K,气缸两部分的气柱长均为L,已知大气压强P0=1×105 Pa,取g=10 m/s2,缸内气体可看成理想气体。

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(1)活塞静止时,求气缸内气体的压强。

(2)若降低气内气体的温度,当活塞A缓慢向右移动满分5 manfen5.comL时,求气缸内气体的温度。

 

 

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利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下:

① 将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接,并注入适量的水,另一端插入橡皮塞,然后塞住烧瓶口,并在A上标注此时水面的位置K;再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶,使活塞缓慢推移至0刻度位置;上下移动B,保持A中的水面位于K处,测得此时水面的高度差为17.1cm

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② 拔出橡皮塞,将针筒活塞置于0ml位置,使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口;然后将活塞抽拔至10ml位置,上下移动B,使A中的水面仍位于K,测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm。(玻璃管A内气体体积忽略不计,ρ=1.0×103kg/m3,取g=10m/s2)

(1)若用V0表示烧瓶容积,p0表示大气压强,△V示针筒内气体的体积,△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤①、②中,气体满足的方程分别为                             

(2)由实验数据得烧瓶容积V0            ml,大气压强p0                 Pa。

(3)”倒U”形玻璃管A内气体的存在,相关误差分析正确的是(      )

A.仅对容积的测量结果有影响   B.仅对压强的测量结果有影响

C. 对二者的测量结果均有影响  D.对二者的测量结果均无影响

 

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某同学用如图所示注射器验证玻意耳定律。实验开始时在如图所示的注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气。则:

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(1) 若注射器上全部刻度的容积为V,用刻度尺测得全部刻度长为L,则活塞的横截面积可表示为                

(2) 测得活塞和框架的总质量是M,大气压强为P0,当注射器内气体处于某状态时,在框架左右两侧对称挂两个砝码,每个砝码质量为m,不计活塞与注射器管壁间摩擦,则稳定后注射器内气体的压强可表示为                   

(3) 如右图中是不同小组的甲、乙两同学在同一温度下做实验时得到的P-(1/V)图。若两人实验时操作均正确无误,且选取坐标标度相同,那么两图线斜率不同的主要原因是                           

 

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如图,水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体AB,质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空,活塞与气缸壁之间无摩擦,左侧活塞面积较大,A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜,再使A、B升高相同温度,气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com均大于零,对活塞压力的变化量满分5 manfen5.com,则(       )

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A.A体积增大      B.A体积减小

C.满分5 manfen5.com > 满分5 manfen5.com    D.满分5 manfen5.com<满分5 manfen5.com

 

 

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如图所示,竖直放置的固定容器及质量为m的可动光滑活塞P都是不导热的,中间有一导热的固定隔板Q,Q的上下两边盛有温度、体积和质量均相同的同种气体甲和乙,现用外力F将活塞P缓慢向下移动一段距离,则在移动P的过程中(      )

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A.外力F对活塞做功,甲将热量传递给乙,甲的内能增大

B.甲传热给乙,乙的内能增加

C.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较少

D.甲气体与乙气体相比,甲气体在单位时间内与隔板Q碰撞的分子数一定较多

 

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试题属性

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