3-3热学大题题库1、 如图所示,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管,下部有长的水银柱,中间封有长的空气柱,上部有长的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐.已知大气压强为.假如使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到本来位置时管中空气柱的长度.封入的气体可视为抱负气体,在转动过程中没有发生漏气. 2、 如图所示,装有水银的细形管与巨大的密闭气罐相连,左端封闭有一段空气柱,气温为-23℃时,空气柱长为62,右端水银面比左端低40.当气温升到27℃时,形管两边高度差增长了4,则气罐内气体在-23℃时的压强为多少? 3、某同学自己设计制作了一个温度计,其构造如图所示,玻璃泡内封有一定质量的气体,与相连的细玻璃管插入水银槽中,管内水银面的高度即可反映内气体温度,如在管上刻上刻度,即可直接读出温度,设管体积忽略不计,则:1.在标准大气压下在管上进行刻度,已知当℃时的刻度线在管内水银柱高度处,则℃时的刻度线在为多少处?2.当大气压为75时,运用该装置测量温度时若所得读数仍为27℃,求此时实际温度. 4、如图所示,一个质量为20 kg的绝热气缸竖直放置,绝热活塞的质量为5 kg,处在静止状态时被封闭气体的高度为 50 cm,现在在活塞上方加一 15 kg的物体,待稳定后,被封闭气体的髙度变为 40 cm.求在这一过程中气体的内能增长多少?(g取10 m/s2, 不考虑活塞的大气压力及摩擦阻力) 5、如图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,中间用两个活塞与封住一定质量的抱负气体,,都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气.的质量可不计,的质量为,并与一劲度系数的较长的弹簧相连,已知大气压强=1×105Pa,活塞的横截面积.平衡时,两活塞问的距离,现用力压,使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡,此时,用于压的力=5×102N,求活塞向下移动的距离.(假定气体温度保持不变) 6、如图所示,压缩式喷雾器储液桶的容积为5.7×10-3 m3。
往桶内倒入4.2×10-3 m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出,假如每次能打进2.5×10-4 m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达成4个标准大气压,应打气几次?这个压强能否使喷雾器内药液所有喷完?(设大气压强为1个标准大气压) 7、如图,绝热气缸与导热气缸均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦两气缸内装有处在平衡状态的抱负气体,开始时体积均为、温度均为缓慢加热中气体,停止加热达成稳定后,中气体压强为本来的1.2倍设环境温度始终保持不变,求气缸中气体的体积和温度 8、用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成、两部分,其容积之比=2:1,如图所示,起初中有温度为127℃、压强为1.8×105 Pa的空气,中有压强为1.2×105 Pa、温度为27℃的空气,拔去销钉后使活塞无摩擦地移动(不漏气),由于容器壁缓慢导热,最后温度都变成27℃,活塞也停止移动,求最后、中气体的压强 9、如图,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内,有一长为h的水银柱,将管内气体分为两部分,已知若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何运动?(设本来温度相同) 10、如图所示,一个壁厚可以不计、质量为的气缸放在光滑的水平面上,活塞的质量为,面积为,内部封有一定质量的气体.活塞不漏气,摩擦不计,外界大气压强为,若在活塞上加一水平向左的恒力(不考虑气体温度的变化),求气缸和活塞以共同加速度运动时,气缸内气体的压强多大? 11、如图,容积为的容器内充有压缩空气。
容器与水银压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连气阀关闭时,两管中水银面同高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到本来高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h已知水银的密度为,大气压强为,重力加速度为g;空气可视为抱负气体,其温度不变求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1 12、如图所示,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B 两端开口.管内有一段水银柱,右管内气柱长为39 cm,中管内水银面与管口A之间气柱长为40 cm.先将B端封闭,再将左管竖直插入水银槽,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高 2 cm.求:1.定后右管内的气体压强p;2.左管A端插入水银槽的深度h.(大气压强p0=76 cmHg) 13、如图,一气缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内,平衡时活塞与气缸底相距L现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动,稳定期发现活塞相对于气缸移动了距离d已知大气压强为p0,不计气缸和活塞间的摩擦,且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为p0,整个过程中温度保持不变求小车的加速度的大小。
14、如图所示,钢筒质量为40 kg活塞质量为20kg,横截面积为100 cm2.钢筒放在水平地面上时,气柱长度为10 cm,大气压强为lx 105 Pa,温度为7℃1.当竖直向上提活塞杆,将钢筒缓慢地提起来时,气柱多长?2.当对杆施加竖直向上的750 N的拉力时,气柱多长?(g取10m/s2) 15、在竖直放置的U形管内由密度为ρ的两部分液体封闭着两段空气柱,大气压强为P0,各部分长度如图所示,求A、B气体的压强 16、如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1 =20 cm(可视为抱负气体),两管中水银面等髙.现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面图高出左管水银面h= 10 cm.(环境温度不变,大气压强p0= 75 cmHg)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位). 17、一个右端开口左端封闭的U形玻璃管中装有水银,左侧封有一定质量的空气,如图所示,已知,空气柱长是40cm,两侧水银面高度差56cm,若左侧距管顶66cm处的k点处忽然断开,断开处上方水银能否流出?这时左侧上方封闭气柱将变为多高?(设大气压强为1.013×105Pa) 18、如图所示,一个盛水容器两端开口,小口的横截面积为S1,大口的横截面积为S2,内盛的水在不断地流出,此时的高度差为h,求此时流出小口水流的速度.(提醒:上部和下部流量Q=Sv是相等的) 19、如图所示,轻且不可伸长的线悬挂质量为500g的圆柱体,圆柱体又套在可沿水平方向移动的框架内,框架槽沿竖直方向,质量为200g,自悬线静止于竖直位置开始,框架在水平恒力F=20.0N的作用下移至图中位置.线长L=20.0cm,不计一切摩擦,求圆柱体在此瞬时位置的速度.(取g=10m/s2) 20、在圆筒形容器的M、N两处,分别有A、B两个截面积为S、重量可以忽略不计的薄的活塞.活塞A左面为真空,且有倔强系数为k的弹簧与容器壁相连,在弹簧自然伸长时,活塞A能刚好触及固定在N处的活塞B.当活塞A、B之间充入一定质量的气体,活塞A移到M点,此时活塞之间的气柱长度为L,活塞与容器壁之间无摩擦.问:(1)保持温度变,使活塞B移到容器的右侧,这时活塞A移到M'处,.则此时,弹簧的伸长L'是多少?(2)将活塞A固定在M'处,使容器内的气体温度由T1升高到T2时,气体的压强是多少? 21、(1)以下说法对的的是 A.浸润现象是表面张力作用的结果,不浸润现象不是表面张力作用的结果B.温度越高物体分子的平均动能越大C.热量可以自发地由低温物体传到高温物体D.压缩气体,气体的内能不一定增长E.气体的体积变小,其压强也许减小(2)如图所示,在一竖直放置的圆环形管道内封闭有一定质量的抱负气体。
用一绝热的固定活塞C和绝热、不计质量、可自由移动的活塞A将管道内气体分隔成体积相等的两部分,A、C与圆环的圆心O等高,两部分气体的温度均为T0 =300K现保持下部分气体的温度不变,对上部分气体缓慢加热至T=500K,求此时活塞A的位置与O点的连线跟竖直方向OB之间的夹角θ不计两活塞的体积) 22、(1)关于一定量的气体,下列说法对的的是 A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈限度,气体的温度就可以减少C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸取热量,其内能一定增长E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高2)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱,中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0cm已知大气压强为p0=75.0cmHg现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推,使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离 参考答案： 一、计算题 1.答案： 12;9.2 来源： [百强中学]2023届黑龙江哈尔滨九中高三第三次高考模拟物理卷（带解析） 解析： 设玻璃管开口向上时,空气柱的压强为,则,式中和分别表达水银的密度和重力加速度.玻璃管开口向下时,本来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空.设此时开口端剩下的水银柱长度为,管内空气柱的压强为,则,,由玻意耳定律得式中,是此时空气柱的长度,为玻璃管的横截面积.联立以上各式并代入数据得,从开始转动一周后,设空气柱的压强为,则,由玻意耳定律得,式中为此时空气柱的长度.由以上各式得. 2.答案： 因气罐体积大,与细形管相比,可认为状态发生变化时气体体积是不变的.气罐中的气体在时,压强为,当温度升到27℃即时压强为,根据查理定律有.以左边的细管中的气柱为研究对象,,,,当时,,.根据抱负气体状态方程代入数据.整理后得.将代入,解得. 来源： 无 3.答案： 1.气体为等容变化,设27℃时压强为,温度为,0℃时的压强为,温度为,由查理定律得,所以,所以.2.当外界大气压变为75时,气泡内压强设为, 其实际温度为,由查理定律,由于℃时,水银柱的长度为16,故气泡的压强为.所以.故℃=22℃. 来源： 无 4.答案： 由能的转化与守恒定律可知,内能的增长等于活塞和物体重力势能的减少,. 来源： 无 5.答案： 设活塞向下移动,相应向下移动,对气体分析:初态:末态:由玻意耳定律:由于两活塞间的距离本来为,活塞向下移动,相应向下移动,则末状态时,两活塞的距离为.得:…①初态时,弹簧被压缩量为,由胡克定律:…②当活塞受到压力F时,活塞的受力情况如图所示.为此时弹簧弹力由平衡条件可知…③由胡克定律有: …④联立①②③④解得:.答:活塞向下移动的距离为0.3m. 来源： [名校联盟]2023届湖南省浏阳一中高二下学期第一次月考理科物理试卷（带解析） 6.答案： 由题设可知,每次打入容器内的气体压强为1atm,建立质量守恒方程,得将数据代入得:N=18药液能否所有喷出取决于空气充满药桶时,空气压强与大气压的大小关系由玻意耳定律知,代入数据得:故可以使喷雾器内药液所有喷完 来源： 2023年2月高考模拟优化重组专题卷（十一）物理卷（带解析） 7.答案： 设初态压强为,膨胀后,压强相等中气体始末状态温度相等 故 部分气体满足 故 来源： 新人教版高三物理选修3-3固体 液体和气体专项练习（带解析） 8.答案： 对气体,初态:末态:由抱负气体状态方程得即 ① 对气体,初态:末态:由抱负气体状态方程得即 ② 又对、两部分气体分析知③ ④ 由①②③④联立得=1.3×105 Pa 来源： 无 9.答案： 水银柱本来处在平衡状态,所受合外力为零,即此时两部分气体的压强差△p=P1-P2=h。
温度升高后,两部分气体的压强都增大,若△P1>△p2,水银柱所受合外力方向向上,应向上移动,若△P1<△P2,水银柱向下移动,若△p1=△P2,水银柱不动所以判断水银柱如何移动,就是分析其合力方向,即判断两部分气体的压强哪一个增大得多1)假设法:假设水银柱不动,两部分气体都做等容变化,分别对两部分气体应用查理定律:上段:,所以,下段:又由于△T2=△T1,T1=T2,P1=P2+h>P2所以△P1>△P2,即水银柱上移(2)图象法: 在同一p-T图上画出两段气柱的等容线,如图,由于在温度相同时,P1>P2,得气柱l1等容线的斜率较大,当两气柱升高相同的温度△T时,其压强的增量△P1>△P2,所以水银柱上移(3)极限法: 由于P2较小,设想P2=0,即上部为真空,升温则p1增大,水银柱上移,降温下移 来源： 无 10.答案： 设稳定期气体和活塞以共同加速度向左做匀加速运动,这时缸内气体的压强为,分析它们的受力情况,分别列出它们的运动方程为气缸:. ①活塞:. ②将上述两式相加,可得系统加速度.将其代入①式,化简即得封闭气体的压强为. 来源： 无 11.答案： 来源： 2023-2023学年吉林省油田高中高二下学期期中考试物理试卷（带解析） 解析： 由玻马定律得 求出: 12.答案： 1.78cmHg; 2.7cm 来源： 2023届贵州省六盘水市六校联合统考高三12月月考物理试卷（带解析） 解析： 1.设均匀玻璃管的横截面积为S,插入水银槽后对右管内气体,由玻意耳定律得:所以 2.插入水银槽后左管内气体压强:左管内、外水银面高度差h1==4 cm,对中、左管内气体有,得,左管插入水银槽深度 13.答案： 来源： 2023届海南省琼海市嘉积中学高三上学期教学质量监测（段考）物理试卷（带解析） 解析： 设小车加速度大小为a,稳定期气缸内气体的压强为,活塞受到气缸内外气体的压力分别为,由牛顿第二定律得:,小车静止时,在平衡情况下,气缸内气体的压强应为,由波伊尔定律得:式中,联立解得: 14.答案： 1.设钢筒刚离开地面时气柱长为压强为P1,钢筒放在地面上时气柱压强为p、长度为.选活塞为研究对象,钢筒放在地面上尚未上提活塞时,根据平衡条件得,所以提起时以钢筒为研究对象,根据平衡条件得:,所以选钢筒内的封闭气体为研究对象,根据玻意耳定律得:,得.2.由于钢筒竖直向上做加速运动,选整体为研究对象有:得,设这时钢筒内气体压强为p2气柱长为l2.选钢筒为研究对象有:。
得 再选钢筒内封闭气体为研究对象,根据玻意耳定律得:,解得 来源： 无 15.答案： 解法一:平衡法,选与气体接触的液柱为研究对象,进行受力分析,运用平衡条件求解求pA:取液柱h1为研究对象,设管的横截面积为S,大气压力和液柱重力方向向下,A气体产生的压力方向向上,液柱h1静止,则求pB:取液柱h2为研究对象,由于h2的下端以下液体的对称性,下端液体自重产生的压强可不予考虑,A气体压强由液体传递后对h2的压力方向向上,B气体对h2的压力、液柱h2重力方向向下,液柱平衡,则得解法二:取等压面法,根据同种液体在同一液面处的压强相等,在连通器内灵活选取等压面,再由两侧压强相等列方程求解压强求pB时从A气体下端选取等压面,则有所以 来源： 无 16.答案： P = 50 cmHg 来源： 无 解析： 设U形管横截面积为S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1,右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2,气柱长度为l2,稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得①②③④⑤由几何关系得,联立①②③④⑤⑥式,代入数据得P = 50 cmHg. 17.答案： 16cm 来源： 无 18.答案： 答案: 来源： 无 19.答案： 答案:2.40m/s 来源： 无 20.答案： 答案:(1)L′=0.62L(2)p=0.6 来源： 无 21.答案： 答案:(1)BDE (2)45° 来源： 2023届河南省六市高中毕业班第二次联考理综物理试卷（带解析） 22.答案： 答案:(1)ABE (2)15.0 cm 来源： 2023届河北省唐山一中高三第一次调研考试理综物理试卷（带解析） 。