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1、彭J老师 高三物理 第7讲 气体状态变化的图像Of(v)v高考真题1(2011上海)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为T,T,T,则( )AT>T>T BT>T>TCT>T,T>T DT=T=T2(2012上海)右图为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高。(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强

2、不变,应将C管_(填“向上”或“向下”)移动,直至_。(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用Dt表示气体升高的温度,用Dh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是()3、(10上海)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的、四个过程,其中的延长线通过原点,垂直于且与水平轴平行,与平行,则气体体积在( )(A)过程中不断增加(B)过程中保持不变(C)过程中不断增加(D)过程中保持不变abOVT4(2011上海)如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强( )A逐渐增大 B逐渐减小 C始终不变 D先增大后减小典例分析例1:如图甲所示,固定在水平地面上的气

3、缸内,用活塞封闭一定质量的理想气体,已知在环境温度变化时大气压强不变。现对活塞施加一作用力F,使气缸内气体分别经历图乙所示的三个过程,缓慢地从状态A变化到状态B,状态A、B压强相等,则下列说法正确的是( AB )A过程F定对活塞做负功B过程F对活塞做功为零C过程F先对活塞做正功,后对活塞做负功D过程的内能比过程的内能增加的多例2:如图6所示,导热的汽缸固定在水平地面上,用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中(状态),汽缸的内壁光滑。现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动一段距离(状态),在此过程中,如果环境保持恒温,分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度。气体从状态变化到状

4、态,此过程可用图中的哪几个图象表示( AD ) 例3:某学生利用自行车内胎、打气筒、温度传感器以及计算机等装置研究自行车内胎打气、打气结束、突然拔掉气门芯放气与放气后静置一段时间的整个过程中内能变化情况,车胎内气体温度随时问变化的情况如图所示。可获取的信息是 ( C )A从开始打气到打气结束的过程中由于气体对外做功,内能迅速增大B打气结束到拔出气门芯前由于气体对外做功,其内能缓慢减少C拔掉气门芯后由手气体冲出对外做功,其内能急剧减少D放气后静置一段时间由于再次对气体做功,气体内能增大T0T1T2(i)(ii)(iii)(b)(c)OTT1T0T2VV0V/V/(a)例4:一定量的理想气体与两种

5、实际气体I、II在标准大气压下做等压变化时的VT关系如图(a)所示,图中。用三份上述理想气体作为测温物质制成三个相同的温度计,然后将其中二个温度计中的理想气体分别换成上述实际气体I、II。在标准大气压下,当环境温度为T0时,三个温度计的示数各不相同,如图(b)所示,温度计(ii)中的测温物质应为实际气体_(图中活塞质量忽略不计);若此时温度计(ii)和(iii)的示数分别为21°C和24°C,则此时温度计(i)的示数为_°C;可见用实际气体作为测温物质时,会产生误差。为减小在T1T2范围内的测量误差,现针对T0进行修正,制成如图(c)所示的复合气体温度计,图中无摩

6、擦导热活塞将容器分成两部分,在温度为T1时分别装入适量气体I和II,则两种气体体积之比VI:VII应为_。 0 V d bP a c例5:图(a)所示绝热气缸(气体与外界无热交换)内封闭一定质量的理想气体,电热丝通电前后,改变气体参量分别得到两条等温线待气体状态稳定后陆续取走活塞上方部分物体,又得到一气体变化图线则在图(b)中能正确反映上述三个变化过程的图线是 ( )A、ab cd和ad B、ab cd和cbC、ab ad和 ac D、cd ab和bd例6:如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B左面汽缸的容积为V0,A、B之间的

7、容积为0.1V0。开始时活塞在A处,缸内气体的压强为1.1p0(p0为大气压强且保持不变),温度为399.3K,现缓慢让汽缸内气体降温,直至297K。求:V0BA0.9V0 V0 1.1V0 1.2V0 Vp0.9p01.0p01.1p01.2p0(1)活塞刚离开A处时的温度TA;(2)缸内气体最后的压强p;(3)在右图中画出整个过程的p-V图线。例7:(9分)如图所示,开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上,缸内总体积为V0,大气压强为p0,一厚度不计、质量为m的活塞(m0.2p0S/g)封住一定量的理想气体,温度为T0时缸内气体体积为0.8V0,先在活塞上缓慢放上

8、质量为2m的砂子,然后将缸内气体温度升高到2T0,求:(1)初始时缸内气体的压强;(2)最后缸内气体的压强;(3)在右图中画出气体状态变化的p-V图像。模拟选编cb270p327P02P0t/a第1题1、(崇明一模)一定质量的理想气体沿图示状态变化方向从状态a到状态b,到状态c再回到状态a三个状态的体积分别为va、vb、vc,则它们的关系正确的是 ( )AvavbBvavcCvbvc DvcvaOdpcab1/V2(卢湾一模)一定质量的理想气体经历一系列状态变化,其p-1/V图线如图所示,变化顺序由abcda,图中ab线段延长线过坐标原点,cd线段与p轴垂直,da线段与1/V轴垂直。气体在此状

9、态变化过程中( )(A)ab,压强减小、温度不变、体积增大(B)bc,压强增大、温度降低、体积减小(C)cd,压强不变、温度升高、体积减小(D)da,压强减小、温度升高、体积不变3(奉贤一模)如图所示,已知一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2,气体体积变化是 ( )(A)逐渐增大 (B)逐渐减小(C)可能不变 (D)可能先增大后减小4(青浦一模)关于图所示的四个图像,下列说法中正确的是( )。A、图(a)反映了一定质量理想气体的等温变化规律 B、图(b)反映了一定质量理想气体的等容变化规律 C、图(c)反映了一定质量理想气体的等压变化规律 p(pa)Ot()ABCD、图(d)反映了一定质量

10、理想气体的等容变化规律5(徐汇一模)一定质量的理想气体经历了ABC的三个变化过程,其压强随摄氏温度变化的p-t 图如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC,则通过图像可以判断它们的大小关系是( )(A)VAVBVC(B)VAVBVC(C)VAVBVC (D)VAVBVCab··TpOc·6【宝山区一模】如图所示,一定质量的理想气体沿图线从状态a,经状态b变化到状态c,在整个过程中,其体积( )(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)先减小后增大(D)先增大后减小7、【静安区一模】带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a,然后经过过程

11、ab到达状态b或经过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb、和PC ,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则Pb PC ,Qab Qac(均选填“”、“”或“”)。 8【长宁区一模】一定质量的理想气体状态变化如图所示,在从A到B的过程中,气体温度的变化情况是_;若tA27,则该过程中最高温度为 . 9(崇明二模)如图所示,用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的气缸内(活塞与气缸壁之间无摩擦),现通过气缸内一电阻丝对气体加热,则下列图像中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是 (A)(B)(C)(D)10、如

12、图所示为一定质量的某种气体的VT三个状态中,压强最大的状态是( )。 A、A状态B、B状态C、C状态图像。D、无法确定11、如图所示,一端开口、另一端封闭的玻璃管内用水银封住一定质量的气体。保持温度不变,将管子以封闭端为圆心,从水平图位置逆时针转到开口向上的竖直位置过程中,正确描述气体状态变化的p一V图像是( )12、一定质量理想的气体,其状态沿图中的直线ABC进行变化,下列说法中正确的是( )。A、tA=tBtc B、tA=tc> tB C、若tA=3,则tB4D、若tA=3,则tB8713、如图(a)所示,一只贮有空气的密闭烧瓶,用玻璃管与水银气压计相通,气压计两管内水银面在同一高度

13、。现降低烧瓶内空气的温度,同时移动气压计右管,使左管内水银面保持在原来的水平面上,则表示两管内水银面高度差h与烧瓶内气体所降低的温度t之间的关系图像是图(b)中的图( )。11如图(a)所示,一上小下大粗细不均匀容器,容器底部有被一段水银封闭的空气柱。当温度升高时容器内气体的体积与温度关系图像应接近的是图(b)中A、B、C、D哪一条? ( )。 A、A B、BC、C D、D12、某学生为了测量不规则固体体积,他设计了利用医用注射器和气压计的实验方案:在室温的情况下,先将被测物放人注射器,然后将注射器活塞移至20mL处,再将注射器和气压计连接,如图(a)所示。实验时,依次改变注射器内被密封气体的

14、体积,记录对应密封气体各体积时的压强值,如左下表所示(表中单位符号“atm”,表示的是“标准大气压”)。(1)表格中各组pV乘积值不等的原因是 。(2)用图像法求解时,可供选用的有pV、p1/V、V1/p,则本实验应选用的 是图像,其原理是 。(3)请在(b)图坐标纸上作出相应的图像,根据图像,被测物的体积是 cm313、一同学用图(a)中的装置研究一定质量气体的压强与体积的关系。实验过程中温度保持不变。最初,U形管两臂中的水银面齐平,烧瓶中无水。当用注射器往烧瓶中注人水时,U形管两臂中的水银面出现高度差。实验的部分数据记录在下表中。(1)根据表中数据,在图(b)中画出该实验的h1/V关系图线

15、。(2)实验时,大气压强p0= cmHg。14(卢湾二模)一粗细均匀的J型玻璃管竖直放置,短臂端封闭,长臂端(足够长)开口向上,短臂内封有一定质量的理想气体。初始状态时管内各段长度如图(a)所标,密闭气体的温度为27。大气压强为75cmHg,求:(1)若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体,为使密闭气体保持原来的长度,应使气体的温度变为多少?(2)在第(1)小题的情况下,再使玻璃管沿绕过O点的水平轴在竖直平面内逆时针转过180°,稳定后密闭气体的长度变为多大?(a)10cm10cm18cmO40p/cmHgT/K2903103305090607080(b)(3)在

16、图(b)的p-T坐标系中画出以上两个过程中密闭气体的状态变化过程。第8讲 气体问题的综合分析知识整理 1、理想气体的内能变化做功和热传递都可以使气体的内能发生变化。气体被压缩(称外界对气体做功,W>0)或吸收热量(Q>0) ,气体内能增加;气体体积变大(称气体对外界做功, W<0)或放出热量(Q<0) ,气体内能减少。若两个过程同时发生,要依据U=W+Q判断其内能的变化。 2气体做劝的计算(1)表达式:W=pV,式中,p为气体的压强(或平均压强),V为气体体积的增量。想一想:该表达式如何推导? (2)图像表示:如图所示,可用pV图像中AB曲线与横轴所围成的面积表示功的大

17、小。高考真题1(2013上海)(7分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下: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。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,1.0×103kg/

18、m3,取g10m/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、中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤、中,气体满足的方程分别为、。(2)由实验数据得烧瓶容积V0ml,大气压强p0Pa。(3)(单选题)倒U形玻璃管A内气体的存在(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2、(10上海物理)用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图所示,实验步骤如下: 把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一链接;移动活塞,记录注

19、射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值P;用图像处理实验数据,得出如图2所示图线,(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是_;(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是_和_ _;(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的图线不过原点,则代表_ _。例题精析一、气体中的能量分析例1: 一定质量的理想气体,封闭在带活塞的汽缸中,气体从状态a出发,经历ab, bc, cd, da四个过程回到状态a,各过程的压强p与温度T的关系如图所示,其中气体不对外界做功,外界也不对气体做功的过程是 ,放热的过程是 ,外界对气体做功的过程是 ,内能不变的过程是 。二、关

20、于气体与力学平衡结合的问题例2: 一端封闭的玻璃管自重为G,内装一段高为h的水银柱,封闭了一定质量的理想气体,现将玻璃管封闭端用弹簧秤悬起,另一端没人水银槽中,如图所示,当玻璃管没人一定深度后,弹簧秤的示数为G,若当时的大气压强为p,则此时管内上方气体的压强为 ,玻璃管内、外水银面的高度差x为 ,若外界大气压强变大,则弹簧秤示数将 。(设玻璃管壁的厚度不计)三、气体实验定律的应用例3: 一位同学用图所示装置测量大气压强。已知烧瓶的容积,注射器有容积刻度,玻璃管很细,其容积忽略不计。最初,U形管两臂中的水银面齐平,实验过程中保持温度不变,将注射器活塞缓慢向左推,使气体减小,同时记录下若干组气体的

21、体积V和U形管中的水银面高度差h的数据。如果他想减小误差,采用图像法处理实验数据求得外界大气压强,应该取哪些物理量建立坐标?第二次这位同学想用该装置测量不规则小物体的体积,他把小物体放人烧瓶密闭好,实验过程与第一次相同,依次记录了烧瓶和注射器的总体积V和水银柱的高度差h,如果同样采用图像方法求小物体的体积,则选取什么样的坐标轴可方便地确定被测物体的体积(大气压p0已知) 例4:某同学用烧瓶与玻璃管等器材制作了如图所示的简易测温装置,他用水银滴放在竖直管内封闭内部气体,并将竖直管如图细分100个等份刻度。该同学将两天的数据记录在表内。(1)由第一天数据可知,密闭气体状态变化符合 气体实验定律。(

22、2)由第一天数据推断,该测温装置的测温范围是 。 (3)发现第二天与第一天在同温下水银滴所在刻度不一致,分析产生此现象的可能原因是 或 例5: 某同学设计了一种温度计,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定质量的气体,与A相连的细管B插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出,设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。该同学在某大气压下提供不同的环境温度对B管进行温度刻度,测量获得的数据及B管上的温度刻度如表所示:该同学将上表中环境温度t()和汞柱高x(cm)的数据输人图形计算器,绘制出xT图像,如图所示,请根据图像提供的信息: (1)写出汞柱高度

23、 x 随环境热力学温度T变化的函数关系式: (2)推断出当时的大气压强值p0= cmHg ,玻璃泡A内气体压强p与气体温度T的比例常量C= cmHg / K ; (3)由于大气压要随季节和天气的变化,所以用这种测温装置来测量温度不可避免地会产生误差,若有一次测量时大气压P0比上述大气压p0低了1 cmHg,那么,此次测出的温度测量值与其实际的真实值相比是 (填“偏大”或“偏小”)的,测量值与真实值相差 。四、如何正确分析气体的末态此类问题往往需要同学们通过分析确立正确的末态情景。例6:如图所示,长为100cm、一端开口、一端封闭的均匀直玻璃管,开口向 L 竖直放置时,一段长为15cm 的水银柱

24、封闭了一段长65cm的气柱,大气压强为p0=75cmHg 。若保持温度不变,将玻璃管在竖直平面内缓慢地顺时针旋转2400角,则终管内气柱长为多少? 例7: 一粗细均匀、底部封闭的细长玻璃管如图所示,距离底端45cm处通一水平玻璃管与大气相通,在玻璃管的竖直部分和水平部分有相连的水银柱,长度如图所示,单位为厘米,玻璃管的上端有一活塞,管内封闭了两段长度为30cm的空气柱A和B,外界大气压强为75cmHg,现向上提升活塞,问:活塞至少向上提升多少距离,可使A, B两部分空气柱的体积之比达最大?其体积之比的最大值为多少?例8:如图所示,一个具有均匀横截面积的不导热的封闭容器,被一不导热活塞分成A、B

25、两部分。A、B中充有同种理想气体,活塞可无摩擦地左右移动。开始时A、B的体积分别为VA=2V,VB=V,温度为TA和TB,两边压强均为p,活塞处于平衡状态。现用某种方法使活塞能导热而发生移动,最后两部分气体温度相同,两边的压强仍为p,求: (1)最终状态时,A、B两部分气体体积之比为。(2)最终状态时,A、B两部分气体的温度T。练习部分1一定质量的理想气体从状态a变化到状态b再变化到状态。最后又变化到状态a,其pl / V图如图所示,图线ab与横轴平行,ac延长线通过坐标原点。由图线可知,在状态a到状态b的变化过程中,气体的内能 ,状态c到状态a的变化过程中,气体的内能 (填“增大”、“减小”

26、、“不变”)。 2、两端封闭的玻璃管,如图所示,甲玻璃管竖直放置时,管内气体的压强为p甲,并将一段hcm长的汞柱压在玻璃管顶部(对顶部有压力)。在温度不变的情况下,如图乙放置时,玻璃管内气体的压强为p乙,如图丙放置时,玻璃管内气体的压强为p丙,则有p甲 h,p甲,p乙,p丙三者关系为 (用大于、小于或相等表示)。3如图所示,上端封闭的均匀细玻璃管开口向下竖直放置,管长80cm,离管口35cm处目有一开口通过开关K与外界相通。当K关闭时,管内有齐管口长60cm的汞柱,大气压强保持75cmHg 不变,现打开K使之与外界相连通,待稳定后,管内残留的汞柱高度为 cm,管内气柱长度为 cm 。4如图所示

27、,一定质量的空气被水银封闭在静止的倒置于竖直平面的U形玻璃管内,左管下端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高h,使h变小的原因可能是( )。 A、环境温度升高 B、大气压强增大 C、U形玻璃管自由下落 D、把U形玻璃管转置开口竖直向上静置5如图所示,一两端封闭且两管等高的U形玻璃管竖直放置,中间开口,两边各有一段水银柱,封闭了一定质量的理想气体,左管水银柱长L1,右管水银柱长L2, L1< L2。开始时,两管水银柱的上液面在同一平面上,若大气压强减小了,温度不变,则两管水银柱的上液面( )。 A在同一水平面上 B左高、右低 C右高、左低 D条件不够,不能确定6如图所示,A为玻璃泡,

28、A中封有一定量的空气,B为很细的均匀玻璃管,倒插在水银槽中。当外界大气压不变时,B管中水银面的高度与泡内空气温度(即环境温度)一一对应,故它是一种温度计。则以下说法中,正确的是( )。 A温度刻度线的间距是均匀的 B若外界大气压变大,则此温度计的示数大于实际温度 C若外界大气压变小,则此温度计的示数大于实际温度 D只要知道刻度时的外界大气压和测温时的外界大气压,通过计算此温度计仍能准确测温 7在用注射器验证玻意耳定律的实验中,利用p1/V图线来验证玻马定律时,若画出的图线不是直线,而可能出现了如图所示的情景,则可能的原因是( )。 A下弯时可能是实验过程中温度降低了 B下弯时可能是实验过程中气

29、体的质量减少了 C上弯时可能是实验过程中气体的压强太大了 D上弯时可能是实验过程中气体的温度太低了 8如图所示是验证查理定律和盖·吕萨克定律的实验装置,如果将烧瓶放人盛有冰水混合液的圆筒容器内时,U形管的左右汞面有一定高度差,下列关于控制等容变化和等压变化过程的正确做法是( )。 A当圆筒容器内水温升高时,要保持烧瓶内气体体积不变,应竖直下降A管 B当圆筒容器内水温升高时,要保持烧瓶内气体体积不变,应竖直上提A管 C、当圆筒容器内水温升高时,要保持烧瓶内气体压强不变,应竖直上提A管 D当圆筒容器内水温升高时,要保持烧瓶内气体压强不变,应竖直下降A管 9某同学用同一个注射器做了两次验证

30、波意耳定律的实验,操作完全正确。根据实验数据却在pV图上画出了两条不同的双曲线。造成这种情况的可能原因是( )。 A两次实验中空气质量不同 B两次实验中温度不同 C两次实验中保持空气质量、温度不变,但所取气体的压强数据不同 D两次实验中保持空气质量、温度不变,但所取气体的体积数据不同10图所示为一实验装置,烧瓶中密闭了一部分空气,底部与导管中有部分水,导管下部插人烧瓶底部的水中,上部水平且足够长,导管的内横截面积为1.5×104rn2。从温度计上可读出密闭空气的温度,将烧瓶浸人水中,改变水的温度可以改变密闭气体的温度,发现水柱A端会移动。控制温度改变使水柱A端始终在导管的水平部分移动

31、(水柱移动时烧瓶中水面变化引起的压强变化忽略不计)。一同学利用此装置研究导管水平部分水柱A端移动距离x与温度t关系,将温度为0时A端的位置记为O,得到表中数据:(1)根据表格中数据画出该实验的x一t图像(2)根据图像得到移动距离x与热力学温度T的关系x= cm;(3)温度t=0时,密闭气体的体积为 mL。11如图所示,一根长约30cm、管内截面积为S=5.0×106m2,的玻璃管下端有一个球形小容器,管内有一段长约1cm的水银柱。现在需要用比较准确的方法测定球形小容器的容积V。可用的器材有:刻度尺(量程500mm)、温度计(测量范围0100)、玻璃容器(高约30cm直径约10cm)、

32、足够多的沸水和冷水。(1)简要写出实验步骤及需要测量的物理量;(2)试用作图和公式两种方法说明如何根据所测得的物理量得出实验结果。12如图所示为一气体温度计的结构示意图。储有一定质量理想气体的测温泡P通过细管与水银压强计左臂相连,压强计右管B与大气相通,移动右管B可调节A管中水银面的高度,从而保证测温泡内气体体积不变。当大气压强为76cmHg时,将测温泡P浸在冰水混合物中,移动右管B及刻度尺,使压强计左、右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处。(1)将测温泡P从冰水混合物中拿出,静置于室温中,待水银面稳定后,重新调节右管B,使A管中水银面仍与刻度尺的零刻度相平,该过程中刻度尺始终保持不动,此

33、时读得C管中水银面位于刻度为5.7cm处,则目前室温为 。(2)若将刻度尺上长度的刻度转换为温度的刻度,其刻度是否还均匀?请从理论上分析证明你的结论。(3)将刻度尺上的长度刻度转换为温度刻度后,并将刻度尺与压强计固定连接(B管仍可自由移动),就可使用该温度计测量温度了。但是当某同学某次在外界大气压为75cmHg、实际温度为25时,使用该温度计测量:先调节右管B,使A管中水银面仍与刻度尺的零刻度相平,读出此时刻度尺上的温度,发现读数比实际温度偏 (选填“高”或“低” ) ,偏差大小为t= 。13(徐汇区二模)(6分)麦克劳真空计是一种测量极稀薄气体压强的仪器,其基本部分是一个玻璃连通器,其上端玻

34、璃管A与盛有待测气体的容器连接,其下端D经过橡皮软管与水银容器R相通,如图所示,图中K1、K2是互相平行的竖直毛细管,它们的内直径皆为d,K1顶端封闭,在玻璃泡B与管C相通处刻有标记m,测量时,先降低R使水银面低于m,如图甲所示,然后逐渐提升R,直到K2中水银面与K1顶端等高,这时K1中水银面比顶端低h,如图乙所示,待测容器较大,水银面升降不影响其中的压强,测量过程中温度保持不变,已知B(m以上)的容积为V,K1的容积远小于V,水银密度为r,(1)试导出上述过程中计算待测压强p的表达式,(2)(多选题)为了减少实验误差,提高测量的准确性,可采取的措施有()(A)适当增大B的容积为V(B)适当增

35、大K1、K2的长度L(C)适当减少K1、K2的直径d(D)适当减少R中的水银(3)本实验中,如果大气压强发生变化_(填“会”或“不会”)影响极稀薄气体压强的测量值。14如图所示,一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上,气体柱的高度为H0=10cm ,气体的温度T0=300K ,压强为大气压强p0现对气体缓慢加热,当气体温度升高到360K 时,活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升,此后在维持温度不变的条件下缓慢取走铁砂。已知活塞的横截面积是 20cm2,大气压强p0为1×105 Pa ,不计活塞与气缸之间

36、的摩擦。求:(l)最初活塞上堆放着的铁砂的质量; (2)铁砂全部取走后活塞所能达到的高度H。15如图所示均匀薄壁U形管,左管上端封闭。右管开口且足够长,管的横截面积为S=1×104rn2,内装水银,右管内有一质量为m=0.1 kg的活塞搁在固定卡口上,卡口比左管上端高出L=20cm ,活塞与管壁间非常密封且无摩擦,右管内封闭有一定质量的气体。起初温度为T0=27 时,左、右管内液面高度相等,且左管内充满水银,右管内封闭气体的压强为大气压强p0=1×105 Pa=75 CmHg ,现使右管内气体温度逐渐升高,求:(1)温度升高到多少K时,右管活塞开始离开卡口上升? (2)温度

37、升高到多少K时,活塞上升到离卡口4cm处?(3)保持上述(2)中的温度不变,在活塞上至少注人多少厘米高的水银才能使活塞回到卡口? 能力提升1、如图所示,用线挂着的下方开口的玻璃管和管中长h的水银柱,质量均为m,水银的密度为,被封闭着的空气柱长L,若大气压强为p0,当烧断线的瞬间,玻璃管的加速度为 ,下落过程中空气柱的最后长度为 (设整个过程温度不变)。 2竖直放置的U形管,如图所示,左管内径为右管内径的2倍,端开口,右端管,如图所示, 封有一定质量的理想气体,温度为 7 。当大气压强P0=75cmHg时,管内液面高度差为40cm,此时气柱长40cm。右管水银面下25cm处的B点原有一只小钉穿在

38、B孔中。今将钉子拔出,待管内水银面稳定时,环境温度为27,则管内封闭气柱的长度为 cm,管内新产生的空气柱的长度为 cm3、温度为27时,一直径为0.3m的薄塑料球内气体压强为1.5×105Pa,由于球内,气体的压强差,球面处于绷紧状态,则球面上每厘米长度所受的拉力为 ,如果该球面上每厘米长度只能承受50N的拉力,球破裂时的温度是 4、如图所示,粗细均匀的U形管,左管封闭一段空气柱,两侧水银面高度差为h,U形管两管间宽度为d,且d<h。现将U形管以O点为轴顺时针旋转900,至两平行管水平,并保持U形管在竖直面内。设温度不变,管的直径可忽略不计,水银没有溢出,则下列说法中,正确的

39、是( )A、封闭端水银柱的长度h1增大,开口端水银柱的长度h2减小,静止时,h1>h2,封闭气体压强增大B、封闭端水银柱的长度h1减小,开口端水银柱的长度h2增大,静止时,h1=h2,封闭气体压强不变C、封闭端水银柱的长度h1减小,开口端水银柱的长度h2增大,静止时,h1>h2,封闭气体压强增大D、封闭端水银柱的长度h1减小,开口端水银柱的长度h2增大,静止时,h1<h2,封闭气体压强减小5、两端封闭的粗细均匀的玻璃管内有两部分理想气体A和B,中间用一段水银柱隔开,当水平放置且处于平衡时A的体积大于B的体积。如图(a)所示。当把玻璃管倾斜成图(b)所示位置放置于热水中,则管中

40、水银柱将( )。A向A端移动 B向B端移动 C仍在原位置 D无法判断 6在两端开口的弯管中用段水柱封闭了一段空气柱,如图所示,若再往a管内注人少量水,则( )。 A注入a管的水柱长度跟c管水面下降距离相等 B注人a管的水柱长度大于d管水面上升距离的4倍C、b管水面上升的距离等于c管水面下降的距离 D、b管水面上升的距离小于c管水面下降的距离7两端开口、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,两段水银柱中间封有一定质量的理想气体,其液面高度差如图所示,则( )。 A如果向右管倒人少量水银后,h2增大,h1不变 B如果向右管倒人少量水银后,h2减小,h1增大 C如果向左管倒人少量水银后,h2不变,h

41、1减小D如果向左管倒人少量水银后,h1,h2均不变8如图所示,粗细均匀的长直玻璃管上端封闭下端开口,开口向下插人水银槽中,管中有三段水银柱,上两段水银柱分别为L1,L2,下段水银柱与槽中水银相通,高度差为L3,在A、B两空间均有理想气体,系统各部分均平衡。如B中气体透过中间一段水银柱与A气体混合,再达到稳定后,下列说法中,正确的是( )A如管顶部分是真空,水银柱L1将上升B、如管顶部是真空,三段水银柱总长度不变C、如管顶部分有空气,水银往L1将下降D如管顶部分有空气,三段水银柱总长度将变大9、如图所示,粗细均匀的U形管中水银柱封闭着两段温度为127的空气柱,图中所示空气柱和水银柱的长度单位均为

42、厘米,已知大气压强75cmHg。若左管中的气体温度降低到27,右管中的气体温度不变,则左、右两段空气柱的长度之比为 。10、一粗细均匀的玻璃管开口向下,如图所示,竖直全部插人水中,在某深度处恰好保持静止。当外界条件发生变化时,下列判断中,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,玻璃管加速下降 D当减小玻璃管的重力(其他条件不变),玻璃管静止位置会比原来高11图所示为两端封闭的均匀直玻璃管,竖直放置,内用高h的汞柱把管内空气分为上、两部分,静止时,两段空气柱的长均为L,上端空气柱压强为P1=2gh(为水银的密度)。玻璃

43、管随升降机一起在竖直方向上做匀变速运动时,稳定后发现上端空气柱长减为2L/3。下列说法中,正确的是( )。 A稳定后上段空气柱的压强大于2ghB稳定后上下两段空气柱的压强差小于gh C升降机一定在加速上升 D升降机可能在匀减速上升 12如图所示,开口向下的小玻璃管封闭一定质量的空气,浸在液体中处于静止状态,管内、外液面高度差为h,管外液面以上的管长为h',已知大气压强为p0,则下面说法中,正确的是( )。 A、p0增大时,h不变 B、p0增大时,h'不变 C温度升高时,h减小 D温度升高时,h'减小13有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,推动活塞,

44、使注射器内空气柱从初始体积20.0mL变为12. 0mL,实验共测了五次,同时由压强传感器测得对应体积的压强值由1.001×105Pa变为1.6822×105Pa,实验完成后发现,乘积pV的数值越来越大。 (l)造成这一现象的可能原因是( )。 A实验时外界温度降低了 B实验时推动活塞动作很快 C实验时外界大气压强减小了 D实验时外界空气漏进了注射器内(2)根据你在(1)中的选择,说明为了减小误差,应采取的措施是: 14如图所示,一只贮有空气的密闭烧瓶,用玻璃管与水银气压计连接,气压计两管内的水银面在同一水平面上。现降低烧瓶内空气的温度,同时移动气压计右管,使水银气压计左管的水银面保持在原来的水平面上,则表示气压计两管内水银面高度差h与烧瓶内所降低的温度t之间的关系图线是图中的( )。15如图所示装置,密闭容器Q和U形玻璃管a,竖直长玻璃管b通过橡皮管连接,玻璃管内装有水银,将容器内的空气和外界隔离开。某同学利用此装置和温度计测量高山顶处的大气压强。

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