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简答题

如图,粗细均匀的U形管左端封闭,右端开口,两竖直管长均为50cm,水平管长20cm,大气压强P0=76cmHg.左管内有一段8cm长水银封住长为30cm长的空气柱,现将开口端接上带有压强传感器的抽气机向外抽气,使左管内气体温度保持不变而右管内压强缓缓降到40cmHg,求此时U形管左端被封闭气柱的长度.

正确答案

解:P1=(P0-8)=76-8=68cmHg           V1=30Scm3

假设水银柱全部进入水平管,这时左管压强为P′=40cmHg,

P′V′=P1 V1

40V′=68×30S

解得V′=51S,即l′=51cm

由于51cm>竖直管长50cm,即水银柱全部处于水平管内,所以假设成立,

此时U形管左端气柱长度为51cm.

答:此时U形管左端被封闭气柱的长度是51cm.

解析

解:P1=(P0-8)=76-8=68cmHg           V1=30Scm3

假设水银柱全部进入水平管,这时左管压强为P′=40cmHg,

P′V′=P1 V1

40V′=68×30S

解得V′=51S,即l′=51cm

由于51cm>竖直管长50cm,即水银柱全部处于水平管内,所以假设成立,

此时U形管左端气柱长度为51cm.

答:此时U形管左端被封闭气柱的长度是51cm.

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简答题

某同学购买了一容积V=20L的氢气瓶给氢气球充气,氢气瓶内氢气的初始压强φ=3atm.氢气球的容积为V′=2L,充气后氢气球内气体的压强户φ′=1.2atm,若充气过程中氢气温度不变,求充完一个氢气球后,氢气瓶内剩余气体的质量与原来总质量的比值.

正确答案

解:设充入氢气球内的气体在原氢气瓶中的体积为V0

由波意耳定律得:

  p′V′=pV0

得:V0===0.8L

氢气瓶内剩余气体的质量与原来总质量的比值为 ==

答:充完一个氢气球后,氢气瓶内剩余气体的质量与原来总质量的比值为

解析

解:设充入氢气球内的气体在原氢气瓶中的体积为V0

由波意耳定律得:

  p′V′=pV0

得:V0===0.8L

氢气瓶内剩余气体的质量与原来总质量的比值为 ==

答:充完一个氢气球后,氢气瓶内剩余气体的质量与原来总质量的比值为

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家用白炽灯泡中充有氩气,设灯泡发光工作时灯泡中气体的平均温度为127℃,且灯泡中气压超过1.2个大气压灯泡将炸裂,则常温下(可视作27℃)给灯泡内充氩气的压强不得超过多大?

正确答案

解:T1=t1+273=300K;

T2=t2+273=400K;

根据查理定律,有:

代入数据,得到:P2=

答:常温下给灯泡内充氩气的压强不得超过0.9个大气压.

解析

解:T1=t1+273=300K;

T2=t2+273=400K;

根据查理定律,有:

代入数据,得到:P2=

答:常温下给灯泡内充氩气的压强不得超过0.9个大气压.

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简答题

(1)下列说法中正确的是______

A.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,液体表面存在张力

B.扩散运动就是布朗运动

C.大颗粒的盐磨成细盐,就变成了非晶体

D.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的

(2)图中A、B气缸的长度和截面积均为30cm和20cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门.整个装置均由导热材料制成.起初阀门关闭,A内有压强PA=2.0×105帕的氮气.B内有压强PB=1.0×105帕的氧气.阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡.求:

①活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;

②活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热(简要说明理由).(假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略)

正确答案

解:(1)A、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间存在相互作用吸引力,从而产生表面张力.故A正确.

        B、布朗运动是悬浮在液体中的颗粒做的无规则运动,是液体分子无规则运动的间接反映.而扩散运动是分子运动的直接反映.故B错误.

        C、大颗粒的盐磨成细盐,不改变盐的晶体结构.故C错误.

        D、第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了物理过程的方向性,所以制造不出来.故D正确.

故选AD

   (2)①由玻意耳定律:

     对A部分气体有:pALS=p(L+x)S

     对B部分气体有:pBLS=p(L-x)S

       代入相关数据解得:x=10cm,p=1.5×105Pa

        ②活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功,而气体发生等温变化,内能不变,故A中气体从外界吸热. 

本题答案是:(1)AD

            (2)①活塞C移动的距离为10cm,平衡后B中气体的压强1.5×105Pa;

                 ②活塞C移动过程中A中气体是吸热.

解析

解:(1)A、液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,分子间存在相互作用吸引力,从而产生表面张力.故A正确.

        B、布朗运动是悬浮在液体中的颗粒做的无规则运动,是液体分子无规则运动的间接反映.而扩散运动是分子运动的直接反映.故B错误.

        C、大颗粒的盐磨成细盐,不改变盐的晶体结构.故C错误.

        D、第二类永动机不违反能量守恒定律,但违反了物理过程的方向性,所以制造不出来.故D正确.

故选AD

   (2)①由玻意耳定律:

     对A部分气体有:pALS=p(L+x)S

     对B部分气体有:pBLS=p(L-x)S

       代入相关数据解得:x=10cm,p=1.5×105Pa

        ②活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功,而气体发生等温变化,内能不变,故A中气体从外界吸热. 

本题答案是:(1)AD

            (2)①活塞C移动的距离为10cm,平衡后B中气体的压强1.5×105Pa;

                 ②活塞C移动过程中A中气体是吸热.

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简答题

“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”时,用______测量封闭气体的压强.为保持等温变化,实验过程中不要用手握住______部位.

正确答案

解:“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”时,注意一定要温度不变、气体质量一定,所以要在等温条件下操作,因此在具体操作时,要保持环境温度稳定,不能用手握住注射器,以免影响注射器内气体温度的变化,同时压强的测定是由压强传感器测量的.

故答案为:压强传感器;注射器有气体.

解析

解:“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”时,注意一定要温度不变、气体质量一定,所以要在等温条件下操作,因此在具体操作时,要保持环境温度稳定,不能用手握住注射器,以免影响注射器内气体温度的变化,同时压强的测定是由压强传感器测量的.

故答案为:压强传感器;注射器有气体.

百度题库 > 高考 > 物理 > 气体等温变化的P-V图象

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