热门试卷

有一组同学对温度计进行专题研究。他们通过查阅资料得知17世纪时伽利略曾设计过一个温度计，其结构为：一麦秆粗细的玻璃管，一端与一鸡蛋大小的玻璃泡相连，另一端竖直插在水槽中，并使玻璃管内吸入一段水柱，根据管中水柱高度的变化可测出相应的温度。为了研究“伽利略温度计”，同学们按照资料中的描述自制了如图所示的测温装置，图中A为一小塑料瓶，B为一吸管，通过软木塞与A连通，管的下端竖直插在大水槽中，使管内外水面有一高度差h。然后进行实验研究： 　

（1）在不同温度下分别测出对应的水柱高度h，记录的实验数据如下表所示

根据表中数据计算相邻两次测量水柱的高度差，并填入表内的空格。由此可得结论：　

①当温度升高时，管内水柱高度h将___________（填：变大，变小，不变）；　

②水柱高度h随温度的变化而___________（填：均匀，不均匀）变化；试从理论上分析并证明结论②的正确性（提示：管内水柱产生的压强远远小于一个大气压）：_____________________________________________________________________________。

（2）通过实验，同学们发现用“伽利略温度计”来测温度，还存在一些不足之处，其中主要的不足之处有：①_______________________________；②_______________________________。

（15分）［物理——选修3－3］

我国北方冬季需要对房间空气加热，设有一房面积为14m2，高为3m，室内空气通过房间缝隙与外界大气相通，开始时室内空气温度为10℃，通过加热变为20℃。

（1）已知空气的摩尔质量为29g/mol，标准状况下1mol气体的体积为22．4L，阿伏加德罗常数为NA=6．02×1023mol-1，试计算这个过程中有多少个空气分子从室内跑出。（结果保留2位有效数字）

（2）已知气体热运动的平均动能跟热力学温度成正比，即Ek=kT，空气可以看作理想气体，试通过分析、计算说明室内空气的内能随温度的升降如何变化。

【选修3-3选做题】

如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，将整个装置放在大气压恒为p0的空气中，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢．上升d 后再次平衡，求：  

（1）外界空气的温度是多少？  

（2）在此过程中密闭气体的内能增加了多少？

【选修3-3选做题】

横截面积分别为SA=2.0×10-3 m2、SB=1.0×10-3 m2的气缸A、B竖直放置，底部用细管连通，气缸A冲有定位卡环。现用质量分别为mA=4.0 kg、mB=2.0 kg的活塞封闭一定质量的某种理想气体，当气体温度为27℃时，活塞A恰与定位卡环接触，此时封闭气体的体积为V0=300 mL，外界大气压强为p0=1.0×105 Pa。（g取10 m/s2）

(1)使气体温度缓慢升高到57 ℃时，求此时封闭气体的体积；

(2)保持气体的温度57 ℃不变，用力缓慢压活塞B，使封闭气体体积恢复到V0，此时封闭气体的压强多大？活塞A与定位卡环间的弹力多大？