高中物理选修3-3第八章经典习题

1、高中物理选修高中物理选修 3-33-3 第八章经典习题第八章经典习题 1.如图，由U 形管和细管连接的玻璃泡A、B 和 C 浸泡在温度均为 0C 的水槽中，B 的容积 是 A 的 3 倍。阀门 S 将 A 和 B 两部分隔开。A 内为真空，B 和 C 内都充有气体。U 形管内左 边水银柱比右边的低 60mm。打开阀门 S，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等。 假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。 （1）求玻璃泡 C 中气体的压强（以 mmHg 为单位） ； （2） 将右侧水槽的水从 0C 加热到一定温度时， U 形管内左右水 银柱高度差又为 60mm，求加热后右侧水槽

2、的水温。 2内径均匀的 L 形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空 气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高 58 cm，进入封闭端长 2 cm，如图所示，温 度是 87 ，大气压强为 75 cmHg，求： (1)在图示位置空气柱的压强p1是多少？ (2)在图示位置，要使空气柱的长度变为3 cm，温度必须降低到多少度？ 3如图中，圆筒形容器内的弹簧下端挂一个不计重力的活塞，活塞与筒壁间的摩 擦不计，活塞上面为真空，当弹簧自然长度时，活塞刚好能触及容器底部，如果 在活塞下面充入 t127 的一定质量某种气体，则活塞下面气体的长度h30 cm，问温度升高到 t290

3、时气柱的长度为多少？ 4.如图所示，重G1的活塞 a 和重 G2的活塞 b，将长为L 的气室分成体积比为 12 的 A、B 两部分，温度是 127，系统处于平衡状态，当温度缓慢地降到27时系统达到新的平衡， 求活塞 a、b 移动的距离。 5.一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内， 活塞上 堆放着铁砂，如图所示，最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上，气体柱的高度为H0，压强等于 大气压强 P0，现对气体缓慢加热，当气体温度升高了 T=60K 时，活塞(及铁砂)开始离开卡 环而上升， 继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0.此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂， 直到

4、铁砂全部取走时，气柱高度变为 H2=1.8H0.求此时气体的温度.(不计活塞与气缸之间的 摩擦) 6.一气缸竖直放置，内截面积S=50cm ，质量m=10kg 的活塞将一定质量的气体封闭在缸内， 气体柱长h0=15cm，活塞用销子销住，缸内气体的压强P=2.410 Pa，温度 177。现拔去 活塞销s（不漏气） ，不计活塞与气缸壁的摩擦。当活塞速度达到最大时，缸内气体的温度 为 57，外界大气压为 1.010 Pa。求： （1）此时气体柱的长度h； （2）如活塞达到最大速度vm=3m/s，则缸内气体对活塞做的功。 5 5 2 7如图所示，固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽

5、略)，距气缸底 部h0处连接一 U 形管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为T0，活塞距离 气缸底部为 1.5h0，两边水银柱存在高度差。已知水银的密度为，大气压强为p0，气缸横 截面积为s，活塞竖直部分长为 1.2h0，重力加速度为g。试问： (1)初始时，水银柱两液面高度差多大？ (2)缓慢降低气体温度， 两水银面相平时温度是多少？ 8.如图 192 所示，活塞把密闭气缸分成左、 右两个气室，每室各与 U 形管压强计的一臂相 连，压强计的两壁截面处处相同，U 形管内盛有密度为 7.510 kg /m的液体。开始 233 时左、右两气室的体积都为V01.210 M ，气压都为p

6、0 4.010 Pa，且液体的液 23 面处在同一高度，如图 192 所示，现缓慢向左推进活塞，直到液体在U 形管中的高度差 h=40cm，求此时左、右气室的体积V1、V2，假定两气室的温度保持不变，计算时可以不计 U 形管和连接管道中气体的体积，g 取10m/s。 2 9.如图 193，气缸由两个截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B 被轻质刚性细杆连接在一 起，可无摩擦移动，A、B 的质量分别为m A 12kg,m B 8.0kg,S A 4.010 截面积分别为S B 2.0102 2m2,横 m2，一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间，活塞外侧大 5 气压强p01.010 Pa。 （l）气缸水平放置达到如图193 甲所示的平衡状态，求气体的压强。 （2）已知此时气体的体积V1 2.010 速度g 10m/s。 10.如图所示，一竖直放置的、长为L 的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通， 初始时管内气体温度为T 1 。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气 体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为 l3。若将管内下 部气体温度降至T2，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好 平齐（没有水银漏出） 。已知T 1 h 和水银的密度。