玻璃管類問題壓強等求解及應(yīng)用

1、玻璃管類問題壓強等求解及應(yīng)用一、選擇題（題型注釋）1如圖所示，一端封閉，一端開口截面積相同的U形管AB，管內(nèi)灌有水銀，兩管內(nèi)水銀面高度相等，閉管A內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體壓強為72cmHg。今將開口端B接到抽氣機上，抽盡B管上面的空氣，結(jié)果兩水銀柱產(chǎn)生18cm的高度差，則A管內(nèi)原來空氣柱長度為A. 18cm B. 12cm C. 6cm D. 3cm【答案】D【解析】試題分析：開始時，A內(nèi)氣體壓強P1=72cmHg,體積V1=Sh；當(dāng)抽盡B端空氣后，A內(nèi)氣體壓強P2=18 cmHg，體積為V2=S(h+9),根據(jù)P1V1=P2V2，即，解得h=3cm。選項D正確。考點：氣體的壓強；玻馬定

2、律。2如圖所示，豎直放置的上端封閉，下端開口的粗細均勻的玻璃管中，一段水銀柱封閉著一段長為l的空氣柱。若將這根玻璃管傾斜45（開口端仍在下方），空氣柱的長度將發(fā)生下列哪種變化A. 變長 B. 不變 C.變短 D. 無法確定【答案】C【解析】試題分析：設(shè)水銀柱的長度為h，豎直放置時，氣體的壓強為；玻璃管傾斜45時，氣體的壓強為，根據(jù)，則l變小。選項C正確?？键c：氣體的壓強；玻馬定律。3兩端封閉的玻璃管中有一段水銀，其兩端是空氣，當(dāng)玻璃管水平放置時，兩端的空氣柱等長，壓強為LcmHg；當(dāng)玻璃管豎直時，上面的空氣柱長度是下面的2倍，則管內(nèi)水銀柱長度的厘米數(shù)是（ ）A B C D【答案】A【解析】4如

3、圖所示，一端封閉的玻璃管開口向下豎直倒插在水銀槽中，其位置保持固定。已知封閉端內(nèi)有少量空氣。若大氣壓強變小一些，則管中在水銀槽水銀面上方的水銀柱高度h和封閉端內(nèi)空氣的壓強p將如何變化( )Ah變小，p變大Bh變大，p變大Ch變大，p變小Dh變小，p變小【答案】D【解析】5如圖所示，豎直放置的均勻細管上端封閉，下端開口，輕彈圖甲中細管使兩段水銀柱及被封閉的兩段氣柱分別合在一起成圖乙狀，設(shè)此過程中不漏氣、溫度保持不變，則水銀下端與原來水銀面下端A相比較A低于AB高于AC在同一高度D無法確定【答案】A 【解析】 對上部分封閉氣體，因p不變，T不變，故V不變化對下部分封閉氣體，因，即p變小，由pV=C

4、知V變大，這樣兩部分氣體混合后體積將大于原來兩部分氣體體積之和，故低于A，A選項正確6如圖所示，兩端封閉的粗細均勻的玻璃管中，有一段長為L的水銀柱，在20時，將管中氣體分為長的兩段如果外界溫度降為10時，則A水銀柱下移B水銀柱上移C水銀柱不動D無法判斷【答案】A 【解析】 因p=p，原溫度相同，降低溫度相同由于氣體原來壓強大，故降低相同的溫度氣體壓強減小的多，水銀柱向下移動7如圖，內(nèi)徑均勻的S形玻璃管，其中C管豎直插在水銀槽內(nèi)，管內(nèi)水銀面比槽內(nèi)水銀面高A、B管內(nèi)充有水銀，將一段空氣柱封閉在B、C兩管內(nèi)水銀面的上方現(xiàn)向A管內(nèi)再注入一部分水銀，設(shè)水銀不會從B管流入C管，槽內(nèi)水銀面高度不變，且溫度保

5、持不變，則待再度平衡時 A從A管流入B管的水銀比從C管流出的水銀多B從A管流入B管的水銀比從C管流出的少C從A管流入B管的水銀等于從C管流出的水銀D條件不足，不能確定【答案】A 【解析】 A管注入水銀時，B管水銀面上升C管水銀面下降，B管內(nèi)上升的高度C管內(nèi)下降高度入量C管流出量.故選A.8如圖，玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體，氣柱長度為l，管內(nèi)外水銀面高度差為h，若溫度保持不變，把玻璃管稍向上提起一段距離，則（ ） Ah、l均變小 Bh、l均變大Ch變大l變小 Dh變小l變大【答案】B【解析】試題分析：在實驗中，水銀柱產(chǎn)生的壓強加上封閉空氣柱產(chǎn)生的壓強等于外界大氣壓如果將玻璃管向上提，則管內(nèi)水銀柱上方

6、空氣的體積增大，因為溫度保持不變，所以壓強減小，而此時外界的大氣壓不變，根據(jù)上述等量關(guān)系，管內(nèi)水銀柱的壓強須增大才能重新平衡，故管內(nèi)水銀柱的高度增大故選B考點：氣體的等溫變化點評：在本題的分析中，一定要抓住關(guān)鍵，就是大氣壓的大小和玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體決定了水銀柱高度h的大小9如圖水銀柱上面封閉一段氣體，管內(nèi)外水銀面高度差h72cm，大氣壓強為76cmHg，正確的是()A將管稍上提，h不變B將管稍上提，h變大C將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70cm時，管內(nèi)外水銀面高度差也是70cmD將管下插至C項所述位置時，管內(nèi)外水銀面高度差小于70cm【答案】BD【解析】試題分析：將管稍上提，假設(shè)氣體體

7、積不變，則說明，說明壓強減小，由于整個過程可以看作等溫變化，所以PV=常數(shù)，所以體積變大，即h高度差變大，B正確。由于考慮外界大氣壓對容器內(nèi)理想氣體的壓強，根據(jù)PV=常數(shù)可知，氣體的壓強超過70cm，所以將管下插至C項所述位置時，管內(nèi)外水銀面高度差小于70cm，D正確考點：理想氣體狀態(tài)方程點評：本題考查了理想氣體狀態(tài)方程，并且要根據(jù)受力分析判斷壓強的大小，結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程綜合判斷。10如圖所示，豎直放置的彎曲管A端開口，B端封閉，密度為的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)液面高度差分別為h1、h2和h3，則B端氣體的壓強為（已知大氣壓強為p0）（ ）h1ABh2h3A、p0g（h1h2h3）B

8、、p0g（h1h3）C、p0g（h1h3h2）D、p0g（h1h2）【答案】B【解析】試題分析：MNPh1ABh2h3根據(jù)壓強的計算特點，相同高度出的壓強處處相等，則，上述三式聯(lián)立化簡則pB=p0g（h1h3）考點：壓強點評：本題考查了壓強的計算方式。由于壓強其實是某個作用力在某橫截面積上造成的，對于復(fù)雜問題可以考慮利用受力平衡來處理。11如右圖所示，上端封閉的玻璃管插在水銀槽中，管內(nèi)封閉著一段空氣柱，管內(nèi)外水銀面的高度差為，若使玻璃管繞其最下端的水平軸偏離豎直方向一定角度，則管內(nèi)外水銀面的高度差h和管內(nèi)氣體長度l將（ ）hl Ah增大 Bh減小 C增大 D減小【答案】BD【解析】試題分析：大

9、氣壓強等于液體壓強和空氣壓強之和，當(dāng)玻璃管繞其最下端的水平軸偏離豎直方向一定角度，上面如果是真空則h不變，h指的是豎直高度，由于上端由空氣壓強，所以h只能減小，同時l也減小，故選BD考點：考查大氣壓強點評：難度較小，主要是要理解大氣壓強能托起76mmHg是指豎直高度為76mm12 圖示為由粗細均勻的細玻璃管彎曲成的“雙U形管”，a、b、c、d為其四段豎直的部分，其中a、d上端是開口的，處在大氣中。管中的水銀把一段氣體柱密封在b、c內(nèi)，達到平衡時，管內(nèi)水銀面的位置如圖所示?，F(xiàn)緩慢地降低氣柱中氣體的溫度，若c中的水銀面上升了一小段高度h，則（ ）A. b中的水銀面也上升hB. b中的水銀面也上升，

10、但上升的高度小于hC. 氣柱中氣體壓強的減少量等于高為h的水銀柱所產(chǎn)生的壓強D. 氣柱中氣體壓強的減少量等于高為2h的水銀柱所產(chǎn)生的壓強【答案】AD 【解析】若c中的水銀面上升了一小段高度h，d中的水銀柱下降了一小段高度h，氣體在c中對水銀柱的壓強為，即氣柱中氣體壓強的減少量等于高為2h的水銀柱所產(chǎn)生的壓強C錯，D對；由圖知b、c中的氣體對水銀柱的壓強相等，所以b中的水銀面也上升h，A對，B錯。13下面對氣體壓強的理解，正確的是（ ）A氣體壓強是由于氣體分子不斷撞擊器壁而產(chǎn)生的B氣體壓強取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動能C單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力就是氣體對器壁的壓強D大氣

11、壓強是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，因此將開口瓶密閉后，瓶內(nèi)氣體脫離大氣，它自身重力太小，會使瓶內(nèi)氣體壓強遠小于外界大氣壓強【答案】BCD 【解析】氣體壓強是由于大量氣體分子不斷頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生的，氣體壓強取決于單位體積內(nèi)分子數(shù)和分子的平均動能，單位面積器壁受到大量氣體分子的碰撞的作用力大小等于氣體對器壁的壓強，但是壓力不是壓強，大氣壓強是由地球表面空氣重力產(chǎn)生的，將開口瓶密閉后，雖然瓶內(nèi)氣體脫離大氣，但是氣體壓強產(chǎn)生的本質(zhì)原因是氣體分子撞擊器壁，因為單位體積的分子數(shù)目不變，且溫度不變，則分子平均動能不變，所以對器壁的壓強也不變，綜上所述可知僅有B正確故應(yīng)該選B14在兩端開口的U型管中灌有密度為

12、的液體，左管上端另有一小段同種液體將一部分空氣封在管內(nèi)，如圖所示，處于平衡狀態(tài)，設(shè)大氣壓強為p0，則封閉氣體的壓強為_；若將右管內(nèi)的液體取出一些，當(dāng)重新平衡時，左邊管內(nèi)被封閉的空氣柱體積將_，（選填“增大”、“減小”、“不變”）【答案】_；不變【解析】根據(jù)平衡可知封閉氣體的壓強為，因為左端液注沒變，所以氣體壓強不變，則左邊管內(nèi)被封閉的空氣柱體積將不變故答案為：，不變15彎曲管子內(nèi)部注滿密度為的水，部分是空氣，圖中所示的相鄰管子液面高度差為h，大氣壓強為p0，則圖中A點的壓強是 （ ）Agh Bp0+gh Cp0+2gh Dp0+3gh 【答案】C【解析】略16如圖所示，在U型管的封閉端A內(nèi)有一

13、部分氣體，管中標(biāo)斜線部分均為水銀，則A內(nèi)氣體的壓強應(yīng)為下述關(guān)系式中的：（ ）Ap=h2 Bp=p0h1h2Cp=p0h2 Dp=p0+h1【答案】C【解析】17如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U型玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h，能使h變大的原因是（）（A）環(huán)境溫度升高（B）大氣壓強升高（C）沿管壁向右管內(nèi)加水銀（D）U型玻璃管自由下落【答案】ACD【解析】18如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則 ( )A彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為hB若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大C若把彎管向下

14、移動少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升D若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升【答案】ACD【解析】19如圖所示，一粗細均勻的U型玻璃管開口向上豎直放置，左、右兩管都封有一定質(zhì)量的理想氣體A、B，水銀面a、b間的高度差h1，水銀柱cd的長度為h2= h1，a面與c面恰處于同一高度現(xiàn)向右管開口端注入少量水銀達到重新平衡，則（ ）A水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度B水銀面a、b間新的高度差等于右管上段新水銀柱的長度C氣體A的壓強一定大于外界大氣壓強D氣體A的壓強變化量比氣體B的壓強變化量小【答案】ACD【解析】二、填空題（題型注釋）20如圖所示，在長為L=56cm的一端封閉、另一端開口向

15、上、粗細均勻、導(dǎo)熱良好豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著長為L1=50cm的理想氣體，管內(nèi)外的溫度均為27?，F(xiàn)緩慢對玻璃管進行加熱，最終水銀柱剛好到達與玻璃管開口相平處靜止。（大氣壓強是p0=76cmHg）求：此時玻璃管內(nèi)氣體的溫度為多少？此過程中玻璃管內(nèi)的氣體對外界 （填“做正功”、“做負功”或“不做功”），氣體的內(nèi)能 （填“增加”、“減少”或“不變”）?！敬鸢浮縏1=312K（或39）正功，增加【解析】試題分析：封閉在玻璃管里的氣體發(fā)生的是等壓變化其中T1=(27+273 )K=300K （1分）V1=L1S=50S，V2=L2S=52S （1分）則由 （1分）得T1=312K（或39

16、） （1分）由于氣體體積膨脹，對外做正功 （1分）理相氣體內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度升高，內(nèi)能增加 （1分）考點：氣體實驗定律21一端封閉的玻璃管自重為G，橫截面積為S，內(nèi)裝一段高為h的水銀柱，封閉了一定質(zhì)量的氣體?，F(xiàn)將玻璃管封閉端用彈簧測力計懸起，另一端沒入水銀槽中，如圖所示。當(dāng)玻璃管沒入一定深度后，彈簧測力計的示數(shù)為G。若當(dāng)時的大氣壓為p0，則此時管內(nèi)上方氣體的壓強為_，玻璃管內(nèi)、外水銀面的高度差x為_。(設(shè)玻璃管壁的厚度不計) 【答案】p0 h 【解析】試題分析：壓強也是由受力產(chǎn)生，因此在分析壓強時，將其轉(zhuǎn)化為受力平衡問題。設(shè)下方空氣柱壓強為P1，則，設(shè)上方空氣柱壓強為P2，痛過兩式對比可知

17、考點：壓強點評：壓強也是由受力產(chǎn)生，因此在分析壓強時，將其轉(zhuǎn)化為受力平衡問題。從而可以根據(jù)力學(xué)觀點證明、列示求解。22如圖，開口向下、粗細均勻的玻璃管中，用長度分別為h1=5cm和h2=8cm兩段水銀柱封閉了兩段氣體A和B，穩(wěn)定后A、B體積相等。設(shè)定外界大氣壓恒為P0=75cmHg，則封閉氣體A的壓強為_ cmHg.若降低相同的溫度（設(shè)原來溫度相同），則A的體積VA_VB.(填“”, “”或者“=” )Ah1Bh2【答案】62；=【解析】根據(jù)平衡可得，根據(jù)公式，可得體積相等 23把一端封閉的粗細均勻的玻璃管放在傾角為300的斜面上，開始時讓玻璃管不動，管中有一段16cm長的水銀柱將長為20cm

18、長的空氣封入管內(nèi)，如果讓玻璃管在斜面上加速下滑，如圖所示。已知玻璃管與斜面間的動摩擦因數(shù)=，外界大氣壓強為76cmHg，求玻璃管沿斜面勻加速下滑時，封閉的氣柱長度為 cm，設(shè)斜面足夠長，能保證玻璃管穩(wěn)定勻加速下滑。【答案】22cm【解析】設(shè)水銀柱和玻璃管的質(zhì)量分別為m和M，以水銀柱和玻璃管為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得：（m+M）gsin300（m+M）gcos300 =（m+M）a 得：a=g/4 以水銀柱為研究對象，設(shè)管的橫截面積為S，根據(jù)牛頓第二定律得 ：P0S+mgsin300PS=ma因為m=l S ，l=16cm，P0=76cmHg所以管內(nèi)氣體壓強為 P=P0+gl/4=76+16

19、/4=80cmHg 有氣體等溫定律 可知 （76+8）*20=80L L=22cm點撥：計算氣體壓強是解決氣體問題的一個關(guān)鍵點，基本方法是：以封閉氣體的液柱（或活塞、缸體等）為力學(xué)研究對象，分析受力，列出牛頓第二定律方程（靜止時即a=0）即可求解。對于靜止情形，常用到初中物理學(xué)到的流體知識：靜止液體壓強公式；若液面與外界大氣壓接觸時，靜止液體深h處壓強為；帕斯卡定律：加在密閉液體上的壓強，能夠大小不變地由液體向各個方向傳遞；連通器原理：連通的同一種液體中同一水平面上的壓強相等。利用“液片”分析壓強。24如圖所示，豎直放置的彎曲管A端開口，C端封閉，密度為的液體將B、C兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)液

20、面高度差分別為h1、h2和h3，已知大氣壓強為p0，則B段氣體的壓強為 ，C段氣體的壓強為 。BACh1h2h3【答案】p0gh3 ，p0 gh3gh1 【解析】分析：根據(jù)液面的高度關(guān)系分析，大氣壓強P0等于B段氣體產(chǎn)生的壓強加上h3液體產(chǎn)生的壓強，中間這段氣體產(chǎn)生的壓強等于C端氣體產(chǎn)生的壓強加上h1液體產(chǎn)生的壓強，據(jù)此分析整理解答：解：由圖中液面的高度關(guān)系可知，P0=PB+gh3，P0=P2+gh3和 PB=PC+gh1，由此解得PB=P0-gh3 ，PC=P0-g（h1+h3）故答案為：P0-gh3 ，P0-g（h1+h3）點評：很多學(xué)生會錯誤認為 P0PB和 PBPC，此外圖中 h2是一

21、個干擾條件，而實際上中間氣體的壓強與中間兩液面的高度差無關(guān)在計算氣體壓強時，有兩個結(jié)論可以直接應(yīng)用同一氣體的壓強處處相等 同一液體內(nèi)部不同點間的壓強差由高度差決定，并且位置越高，壓強越小25如圖所示為內(nèi)徑均勻的U形管,其內(nèi)部盛有水銀,封閉端內(nèi)的空氣柱長12cm.溫度為27時,兩側(cè)水銀面的高度差為2cm.已知大氣壓強為p0=75cmHg,則當(dāng)環(huán)境溫度變?yōu)開時,兩側(cè)水銀面的高度相等。 【答案】_-5.14_?！窘馕觥柯?6如圖所示,豎直放置的U形管在A側(cè)用水銀封有一定質(zhì)量的空氣,B端開口向上,其中水銀面高于A側(cè).在溫度保持不變的條件下,將B端管子上部沿圖中CD虛線截去.在水銀面穩(wěn)定后,被封閉氣體的

22、體積將 , 壓強將 （選填“增大”、“不變”或“減小”）【答案】增大 減小【解析】27兩個容器A、B用截面均勻的水平玻璃管相通，如圖所示，A、B中所裝氣體溫度分別為100C和200C，水銀柱在管中央平衡，如果兩邊溫度都升高100C，則水銀將_移動(填“向左”或“向右”或“不”) 【答案】向右移動【解析】28如圖所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則（A）彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h（B）若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大（C）若把彎管向下移動少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升（D）若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升【答案】ACD【解

23、析】封閉氣體的壓強等于大氣壓與水銀柱產(chǎn)生壓強之差，故左管內(nèi)外水銀面高度差也為h，A對；彎管上下移動，封閉氣體溫度和壓強不變，體積不變，B錯C對；環(huán)境溫度升高，封閉氣體體積增大，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升，D對。29圖12-9-2為沉浮子的實驗裝置，圓柱形玻璃容器中盛有水，一個試管倒放在水中并浮在水面上，玻璃容器上方用不漏氣且光滑的活塞封住.下列關(guān)于試管升降的說法中符合實際的是（ ）圖12-9-2A.將活塞下移，試管將上升B.將活塞上移，試管將上升C.將整個系統(tǒng)的溫度升高，試管將上升D.將整個系統(tǒng)的溫度降低，試管將上升 【答案】BC 【解析】將活塞上移，活塞下方的氣體（設(shè)為，下同）發(fā)生等溫變化，

24、其體積增大，壓強減小，則試管內(nèi)氣體（設(shè)為）的壓強由于氣體壓強的減小而減小，體積增大，故試管將上升.選項B的說法符合實際.若整個系統(tǒng)的溫度升高，氣體發(fā)生等壓變化，它的體積增大.同理，氣體發(fā)生等壓變化.溫度升高而體積增大，故試管將上升.三、實驗題（題型注釋）30某同學(xué)用如圖所示注射器驗證玻意耳定律。實驗開始時在如圖所示的注射器中用橡皮帽封閉了一定質(zhì)量的空氣。則(1)若注射器上全部刻度的容積為V，用刻度尺測得全部刻度長為L，則活塞的橫截面積可表示為 ；(2)測得活塞和框架的總質(zhì)量是M，大氣壓強為P0，當(dāng)注射器內(nèi)氣體處于某狀態(tài)時，在框架左右兩側(cè)對稱掛兩個砝碼，每個砝碼質(zhì)量為m，不計活塞與注射器管壁間摩

25、擦，則穩(wěn)定后注射器內(nèi)氣體的壓強可表示為 ；(3)如右圖中是不同小組的甲、乙兩同學(xué)在同一溫度下做實驗時得到的P-(1/V)圖。若兩人實驗時操作均正確無誤，且選取坐標(biāo)標(biāo)度相同，那么兩圖線斜率不同的主要原因是 。 【答案】V/L， P0+ (M+2m)gL/V，研究氣體質(zhì)量不同?！窘馕觥?1)V=sL，s= V/L(2)由受力平衡可知P0+ (M+2m)gL/Vs=Ps，P= P0+ (M+2m)gL/V(3)由可知如果質(zhì)量相同的同種氣體在溫度相同的情況下，P-1/v圖像應(yīng)該相同四、計算題（題型注釋）31如圖所示，粗細均勻的玻璃細管上端封閉，下端開口，豎直插在大而深的水銀槽中，管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的空

26、氣，玻璃細管足夠長，管內(nèi)氣柱長4 cm，管內(nèi)外水銀面高度差為10 cm?，F(xiàn)將玻璃管沿豎直方向緩慢移動. （大氣壓強相當(dāng)于75cmHg）求：若要使管內(nèi)外水銀面恰好相平，此時管內(nèi)氣柱的長度；若要使管內(nèi)外水銀面高度差為15 cm，玻璃管又應(yīng)如何移動多少距離?！敬鸢浮?.5 cm 5.33cm或26.11cm 【解析】試題分析： 玻璃管內(nèi)的空氣作等溫變化，管內(nèi)外水銀面恰好相平時，根據(jù)玻意耳定律： ( p0 rgH1 ) S l1 = p0 S l2 （2分）解得： （2分）(a)若管內(nèi)水銀面較高，管內(nèi)氣柱長l3，根據(jù)玻意耳定律：( p0 rgH1 ) Sl1 = ( p0 rgH3) Sl3 （1分）

27、解得： （1分）玻璃管上移的距離：x2 = H3+l3 ( l1 + H1 )=15+4.33-(4+10)=5.33 cm（1分）(b)若管外水銀面較高，管內(nèi)氣柱長l4，根據(jù)玻意耳定律有：( p0 rgH1 ) Sl1 = ( p0+ rgH4) Sl4 （1分）解得： （1分）玻璃管下移的距離：x4 = l1 + H1 +H4-l3 =4+10+15-2.89=26.11cm （1分）考點：本題考查氣體的性質(zhì)，玻意耳定律。32(I)關(guān)于一定量的氣體，下列說法正確的是A氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和B.只要能減弱氣體分子熱運動的劇烈程度，氣體的

28、溫度就可以降低C.在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零D.氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加E氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高。(2)如圖，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長ll=25.0cm的空氣柱，中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm。已知大氣壓強為P0=75.0cmHg?，F(xiàn)將一活塞（圖中未畫出）從玻璃管開口處緩緩?fù)峦疲构芟虏靠諝庵L度變?yōu)閘1=20.0cm。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離?！敬鸢浮?I)ABE (2)15cm【解析】試題分析：(I)A、氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達的空間的體積

29、，A正確；B、溫度高體分子熱運動就劇烈，B正確；C、在完全失重的情況下，分子運動不停息，氣體對容器壁的壓強不為零，C錯誤；D、做功也可以改變物體的內(nèi)能，C錯誤；E、氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高，E正確；(2) 以vmHg為壓強單位，在活塞下推前，玻璃管下部空氣柱的壓強為：P1=P0+l2 設(shè)活塞下推后，下部空氣的壓強為P1，由玻意耳定律得：P1l1=P1l1如圖，設(shè)活塞下推距離為l，則此時玻璃管上部的空氣柱的長度為：l3=l3+l1-l1設(shè)此時玻璃管上部空氣柱的壓強為P3，則P3=p1-l2 由波義耳定律，得：P0l3=P2l3由式代入數(shù)據(jù)解得：l=15.0cm；考點：熱力學(xué)第一定律；氣體

30、壓強的微觀意義理想氣體的狀態(tài)方程33一個右端開口左端封閉的U形玻璃管中裝有水銀，左側(cè)封有一定質(zhì)量的空氣，如圖所示，已知，空氣柱長是40cm，兩側(cè)水銀面高度差56cm，若左側(cè)距管頂66cm處的k點處突然斷開，斷開處上方水銀能否流出？這時左側(cè)上方封閉氣柱將變?yōu)槎喔撸浚ㄔO(shè)大氣壓強為1.013105Pa）【答案】否 ；16cm【解析】試題分析： 斷開處的壓強小于外界大氣壓，故斷開處上方的水銀不會流出；以封閉的一定質(zhì)量氣體為研究對象：整個過程可以看做等溫變化，由玻馬定律：可以求出： 考點：理想氣體狀態(tài)方程點評：此題要分析出K處斷開后，壓強和外界大氣壓相等,以密閉氣體為研究對象，求出初、末態(tài)的壓強，利用玻

31、馬定律。34如圖所示，粗細均勻的U形管豎直放置，左端封閉，右端開口，左端用水銀封閉著長L18cm的理想氣體，當(dāng)溫度為27時，兩管水銀面的高度差h4cm，設(shè)外界大氣壓為75cmHg，為了使左、右兩管中的水銀面相平，(1)若對封閉氣體緩慢加熱，溫度需升高到多少； (2)若溫度保持27不變，向右管緩慢注入水銀最后左、右兩管的水銀面相平且穩(wěn)定時，氣柱的長度是多少.【答案】（1）352K（2）17.04cm【解析】試題分析：(1)由題意，p171cmHg，V118cmS, T1300K，p275cmHg，V220cmS；根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：代入數(shù)據(jù)得：T2352K，t279(2)p371cmHg，T3

32、T1300K，根據(jù)玻意耳定律：p1V1p3V3解得L317.04cm考點：本題考查了克拉伯龍方程的理解和應(yīng)用，通過先判斷壓強然后結(jié)合狀態(tài)方程計算溫度或體積。點評：35一端封閉一端開口，內(nèi)徑均勻的直玻璃管注入一段水銀柱，當(dāng)管水平放置靜止時，封閉端A空氣柱長12cm，開口端B空氣柱長12cm，如圖所示。若將管緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置，此時A空氣柱長度為15cm，然后把管豎直插入水銀槽內(nèi)，最后穩(wěn)定時管中封閉端空氣柱A長仍為12cm，(設(shè)大氣壓強為1.0105Pa75cmHg，整個過程中溫度保持不變)，則(1)管中水銀柱的長度L為多少cm?(2)最后穩(wěn)定時B空氣柱的長度lB2為多少cm? 【答案】（1）15c

33、m （2）7.5cm【解析】試題分析：（1）對A，根據(jù)玻意耳定律，（2分） 7512=15（75-L），（2分）解得L=15cm（1分）（2）對B，（1分） （2分） （1分） （1分）（2）考點：考查了氣體方程的應(yīng)用點評：明確確定初末態(tài)的參量是解題的關(guān)鍵36內(nèi)徑均勻的U型細玻璃管一端封閉，如圖所示，AB段長30mm，BC段長10mm，CD段長40mm，DE段充滿水銀，DE=560mm，AD段充滿空氣，外界大氣壓p0=1，01325105Pa=760mmHg，現(xiàn)迅速從E向上截去400mm，長玻璃管，平衡后管內(nèi)空氣柱的長度多大？【答案】182.3mm【解析】【錯解分析】錯解：當(dāng)從下面截去400m

34、m后，空氣柱的壓強變了，壓強增大，在等溫條件下，體積減小，根據(jù)玻意耳定律。初態(tài)：p1=(760-560)=200mmHg V1=(300+100+400)S=800S(mm3)末態(tài)：p2=(760-160)=600(mmHg) 解得：l2=267mm 即空氣柱的長度為267mm。上述解答看起來沒有什么問題，實際上，稍微思考一下，就會發(fā)現(xiàn)，答案不合理。因為解答結(jié)果認為空氣柱的長度267mm，而AB段的總長度為300mm，這樣就意味著水銀柱可能進入AB管，而如果水銀進入橫著的BC管，壓強就不再是（760-160）=600mmHg，因此，答案就不對了?！菊狻渴紫刃枰袛嘁幌滤y柱截去后剩余的水銀柱

35、會停留在什么地方。（1）是否會停留在右側(cè)豎直管內(nèi)。由前面的分析可知是不可能的。（2）是否會有部分水銀柱留在豎直CE管中，即如圖所示情況，由玻意耳定律可知200800S=（760-x）300+100-（160-x）S160000=（760-x）（240+x）解得：x1=40cmx2=560mm兩個答案均與所設(shè)不符，所以這種情況也是不可能的。（3）是否會出現(xiàn)水銀柱充滿BC管的情況，如圖所示。由玻意耳定律可知：200800S=（760+60）l2S解得l2=195mm結(jié)果明顯與實際不符，若真能出現(xiàn)上述情況，從幾何關(guān)系很容易就可以知道l2=240mm，可見這種情況是不可能的。（4）設(shè)水銀柱部分進入BA

36、管，部分留在BC管中，如圖所示。由玻意耳定律可知200800S=760+（300-l2）l2S解得因此，本題的正確答案是：平衡后管內(nèi)空氣柱的長度為182.3mm。【點評】通過本題的分析解答可看出，對于一個具體的物理問題，不能僅觀注已知的數(shù)據(jù)，更要對題目所述的物理過程進行全面的分析，以確定出問題的真實物理過程。同時可以看到，真實物理過程的判斷，又是以具體的已知條件及相應(yīng)的物理規(guī)律為基礎(chǔ)的，而不是“想當(dāng)然”地捏造物理過程。37如圖所示，左端封閉，右端開口的均勻U型管中用水銀封有一段長150mm的空氣柱。左臂總長為250mm，右臂足夠長。如果將管的開口變?yōu)樨Q直向下，求空氣柱的長度。（設(shè)大氣壓為750

37、mmHg）【答案】283.3（cm）【解析】【錯解分析】錯解：此題是屬于氣體在等溫情況下壓強和體積的變化的題，可以利用玻意耳定律求解。初態(tài)：p1=（750+100）=850（mmHg）V1=150S（cm3）設(shè)倒轉(zhuǎn)后左臂空氣柱長度增加x，如圖所示，則末態(tài)：p2=（750-100-2x）=（650-2x）（mmHg）V2=（150+x）S（cm3）由玻意耳定律有：p1V1=p2V2即：850150S=（650-2x）（150+x）S整理得：2x2-350x+30000=0由數(shù)學(xué)知識可知，當(dāng)=b2-4ac=3502-4230000，方程無解。所以，這道題是一道沒有解的題。在解題時，之所以出現(xiàn)這樣的

38、情況，是因為解題者的思維是勢導(dǎo)致的錯誤，上述解法是從空氣柱仍在左臂的假設(shè)出發(fā)的，難道空氣就不能進到右臂？顯然，認為空氣柱仍在左臂的假設(shè)是需要重新考慮的?！菊狻吭谧蟊墼锌諝庵L150mm的情況下，兩管之間的水銀柱的高度差與U型管倒轉(zhuǎn)后空氣柱是否進入右管有關(guān)，高度差越大，水銀越重，倒轉(zhuǎn)后，空氣柱越有可能進入右管。那么，兩臂水銀面高度差為多大，才能讓空氣柱仍留在左臂呢？設(shè)初始左、右兩臂水銀面高度差為h，倒轉(zhuǎn)后空氣柱仍在左臂（如圖）則：由玻意耳定律有：（750+h）150S=（750-h-2x）（150+x）S整理得：2x2+（h-450）x+300h=0當(dāng)=b2-4ac0時，方程有實數(shù)解，即（h

39、-450）2-42300h0解得：h62.5mm也就是說，只有當(dāng)兩臂水銀面高度差小于或等于62.5mm時，倒轉(zhuǎn)后空氣柱才可能仍留在左臂。而本文給出開始時水銀面高度差為100mm62.5mm，因此，U型管倒轉(zhuǎn)后空氣柱會進入右臂。設(shè)右臂足夠長，倒轉(zhuǎn)后，水銀柱已全部進入右臂如圖所示，末狀態(tài)變?yōu)椋篤2=（250+y）S p2=（750-30）=450（mmHg）根據(jù)玻意耳定律：850150S=450（250+y）S解得：y=33.3mm則空氣柱的長度為：l=（250+33.3）=283.3（cm）?！军c評】對于一道物理習(xí)題，應(yīng)該從每個數(shù)值的物理意義去分析問題，而不能只單純從數(shù)學(xué)運算的角度去制定。38（

40、13分）如圖，長L=100cm，粗細均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時，長L0=50cm的空氣柱被水銀封住，水銀柱長h=30cm。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有h=15cm的水銀柱進入玻璃管。設(shè)整個過程中溫度始終保持不變，大氣壓強p0=75cmHg。求：（1）插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強p；（2）管口距水銀槽液面的距離H?！敬鸢浮浚?）62.5cmHg（2）27.5cm【解析】（1）設(shè)當(dāng)轉(zhuǎn)到豎直位置時，水銀恰好未流出，管截面積為S，此時氣柱長l=70cm由玻意耳定律：pp0L0/l53.6cmHg，由于prgh83.6cmHg，大于p0，因此必有水銀從管中流出，

41、設(shè)當(dāng)管轉(zhuǎn)至豎直位置時，管內(nèi)此時水銀柱長為x，由玻意耳定律：p0SL0（p0rgh）S（Lx），解得：x25cm，設(shè)插入槽內(nèi)后管內(nèi)柱長為L，LL（xDh）60cm，由玻意耳定律，插入后壓強pp0L0/L62.5cmHg，（2）設(shè)管內(nèi)外水銀面高度差為h，h7562.512.5cm，管口距槽內(nèi)水銀面距離距離HLLh27.5cm，39如圖，一上端開口，下端封閉的細長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長l2=66cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強為Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置

42、時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣?！敬鸢浮?.2cm【解析】設(shè)玻璃管開口向上時，空氣柱的壓強為（1分）式中，和g分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開口向下時，原來上部的水銀有一部分會流出，封閉端會有部分真空。設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為x則（1分）式中，為管內(nèi)空氣柱的壓強，由玻意耳定律得（1分）式中，h是此時空氣柱的長度，S為玻璃管的橫截面積，由式和題給條件得（1分）從開始轉(zhuǎn)動一周后，設(shè)空氣柱的壓強為，則（1分）由玻意耳定律得（1分）式中，是此時空氣柱的長度。由式得（2分）40（選修模塊33）（7分）（1）（3分）關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，以下說法正確的

43、有 A.電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過“熱傳遞”,方式實現(xiàn)的B.液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力C.隨分子間的距離增大，分子間的引力減小，分子間的斥力也減小D.晶體熔化時吸收熱量，分子平均動能一定增大（2）（4分）一氣象探測氣球，在充有壓強為1.OOatm（即76.0cmHg）、溫度為27.0的氦氣時，體積為3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmGg，氣球內(nèi)部因啟動一持續(xù)加熱過程而維持其溫度不變.此后停止加熱，保持高度不變.已知在這一海拔高度氣溫為-48.0.求：（1）氦氣在停止加熱前的體積（

44、2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積（3）若忽略氣球內(nèi)分子間相互作用，停止加熱后，氣球內(nèi)氣體吸熱還是放熱？簡要說明理由【答案】（1）BC（2）根據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2式. 由式得V2=7.39m31分在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同，即T2=225K.這是一等壓過程.根據(jù)蓋呂薩克定律有V2/T1=V3/T21分由式得V3=5.54m3.1分溫度降低，分子平均動能減少，內(nèi)能減少；體積減少，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律得，氣體對外放熱.1分【解析】（1）電流通過電阻后電阻發(fā)熱，它的內(nèi)能增加是通過電場力做功的方式實現(xiàn)的，所以A錯誤。晶體熔

45、化時吸收熱量，但是溫度沒有升高，所以分子平均動能不變，D錯誤。答案選BC。（2）根據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2式. 由式得V2=7.39m3 在停止加熱較長一段時間后，氦氣的溫度逐漸從T1=300K下降到與外界氣體溫度相同，即T2=225K.這是一等壓過程.根據(jù)蓋呂薩克定律有V2/T1=V3/T2由式得V3=5.54m3.溫度降低，分子平均動能減少，內(nèi)能減少；體積減少，外界對氣體做功，由熱力學(xué)第一定律得，氣體對外放熱. 41如圖所示，上端開口、下端封閉的玻璃管豎直放置，管長48cm，其中有一段長為4cm的水銀柱，將長為20cm的空氣柱A封閉在管的下部，空氣柱B和大氣連通。現(xiàn)用一小活塞將管口封

46、住，并將活塞緩慢往下壓，當(dāng)水銀柱下降4cm時停止下壓。已知外界大氣壓恒為76cmHg，下壓過程氣體溫度不變，求活塞從管口向下移動的距離x.20cm48cm活塞4cm水銀柱【答案】解： 等溫過程，遵循玻意耳定律對氣體A： 對氣體B：綜上，得x=48-16-4-19=9cm （2分）【解析】略42如圖所示，一根粗細均勻的玻璃管長為80 cm，一端開口，一端封閉。管內(nèi)有一段25 cm長的汞柱將一段空氣柱封閉于管中，當(dāng)玻璃管水平放置時，空氣柱長為40 cm。問當(dāng)玻璃管開口向下豎直放置時，管內(nèi)空氣柱長為多少?（假設(shè)溫度保持不變，外界大氣壓為75cmHg）某同學(xué)解法為: 始、末兩狀態(tài)的壓強分別為：P1=7

47、5 cmHg ,P2=75-25=50 cmHg 此過程為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有：P1V1=P2V2 即：L2= P1L1/ P2=7540/50=60cm你認為他的解法是否正確？若正確，請說明理由；若錯誤，也請說明理由，并且寫出正確解的步驟和結(jié)果。【答案】解：（1）他的解法不正確。從他的計算結(jié)果看：60cm+25cm80cm，所以玻璃管開口向下時水銀會漏出。（2）設(shè)留在管內(nèi)水銀長為hP1V1=P2V2 7540=（75-h）（80-h）h2267cm 管內(nèi)空氣柱長為：L=L0-h=（80-2267）cm=5733cm 【解析】略43物理選修3-3（1）（5分）關(guān)于晶體和非晶體，下列說法正

48、確的是 （填入正確選項前的字母）A金剛石、食鹽、玻璃和水晶都是晶體B晶體的分子（或原子、離子）排列是有規(guī)則的C單晶體和多晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點D單晶體和多晶體的物理性質(zhì)是各向異性的，非晶體是各向同性的（2）（10分）如圖所示，一開口氣缸內(nèi)盛有密度為的某種液體；一長為的粗細均勻的小平底朝上漂浮在液體中，平衡時小瓶露出液面的部分和進入小瓶中液柱的長度均為?，F(xiàn)用活塞將氣缸封閉（圖中未畫出），使活塞緩慢向下運動，各部分氣體的溫度均保持不變。當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時，進入小瓶中的液柱長度為，求此時氣缸內(nèi)氣體的壓強。大氣壓強為，重力加速度為。【答案】（1）BC（2）【解析】（1）本題考

49、查的是晶體和非晶體的特性。金剛石、食鹽、水晶是晶體，但玻璃不是晶體，A項錯誤；晶體的分子排列是有規(guī)則的，B項正確；晶體有固定的熔點，非晶體沒有固定的熔點，C項正確；單晶體的物理特性是各向異性，而多晶體不是各向異性的，D項錯誤。（2）本題考查的是氣體壓縮的特性和玻意耳定律。設(shè)當(dāng)小瓶內(nèi)氣體的長度為時，壓強為；當(dāng)小瓶的底部恰好與液面相平時，瓶內(nèi)氣體的壓強為，氣缸內(nèi)氣體的壓強為。依題意由玻意耳定律 式中S為小瓶的橫截面積。聯(lián)立兩式，得 又有 聯(lián)立式，得44物理選修33（1）（5分）下列說法正確的是_。（填選項前的字母）A布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒的分子無規(guī)則運動的反映B沒有摩擦的理想熱機可以把吸收

50、的熱量全部轉(zhuǎn)化為機械能C知道某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和密度可求出阿伏加德羅常數(shù)D內(nèi)能不同的物體，它們分子運動的平均動能可能相同（2）（10分）如圖所示，一根粗細均勻、內(nèi)壁光滑的玻璃管豎直放置，玻璃管上端有一抽氣孔，管內(nèi)下部被活塞封住一定質(zhì)量的理想氣體，氣體溫度為T1?，F(xiàn)將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強達到p0時，活塞下方氣體的體積為V1，此時活塞上方玻璃管的容積為2.6 V1，活塞因重力而產(chǎn)生的壓強為0.5p0。繼續(xù)將活塞上方抽成真空后密封，整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變，然后將密封的氣體緩慢加熱。求：（1）活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度T2；（2）當(dāng)氣體溫度達到1.8T1時的壓強

51、p?！敬鸢浮课锢磉x修33（15分） （1）D（2） T21.2 T1（2分）（2） p0.75p0（2分）【解析】物理選修33（15分） （1）D（2）解析：（1）從活塞上方的壓強達到p0到活塞上方抽成真空的過程為等溫過程： 1.5p0V10.5p0V2（2分），V23V1，緩慢加熱，當(dāng)活塞剛碰到玻璃管頂部時為等壓過程：（2分） T21.2 T1（2分）（2）繼續(xù)加熱到1.8T1時為等容過程：，（2分） p0.75p0（2分）45如圖所示，一豎直放置的、長為L的細管下端封閉，上端與大氣（視為理想氣體）相通，初始時管內(nèi)氣體溫度為?，F(xiàn)用一段水銀柱從管口開始注入管內(nèi)將氣柱封閉，該過程中氣體溫度保持不

52、變且沒有氣體漏出，平衡后管內(nèi)上下兩部分氣柱長度比為l3。若將管內(nèi)下部氣體溫度降至，在保持溫度不變的條件下將管倒置，平衡后水銀柱下端與管下端剛好平齊（沒有水銀漏出）。已知，大氣壓強為，重力加速度為g。求水銀柱的長度h和水銀的密度?！敬鸢浮?，【解析】試題分析: 設(shè)管內(nèi)截面面積為S，初始時氣體壓強為，體積為注入水銀后下部氣體壓強為體積為由玻意耳定律有：將管倒置后，管內(nèi)氣體壓強為體積為由理想氣體狀態(tài)方程有：解得 ，考點：理想氣體的狀態(tài)方程；封閉氣體壓強46（1）（4分）下列說法正確的是 （填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得3分.選對3個得4分;每選錯I個扣2分，最低得分為0分）A把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，這是由于水表面存在表面張力的緣故B水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干凈的玻璃板上卻不能，為是因為油脂使水的表面張力增大的緣故C在圍繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果D在毛細現(xiàn)象中，毛細管中的液面有的升高，有的降低，這與液體的種類和毛細管的材質(zhì)有關(guān)E當(dāng)兩薄玻璃板