本章學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間75分鐘。第Ⅰ卷(選擇題　共40分)一、選擇題(共12小題，其中1～8小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題3分，第9～12小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．(2023·重慶南開中學(xué)月考)2021年 12月9 日15時(shí)40分，“天宮課堂”第一課正式開講。在航天員翟志剛、葉光富的輔助下，航天員王亞平把一個(gè)金屬圈插入飲用水袋中，慢慢抽出金屬圈，形成了一個(gè)水膜．然后往水膜表面貼上一片花朵折紙，這朵花在太空中“綻放”，這是在太空失重環(huán)境下水的表面張力發(fā)揮的神奇作用。關(guān)于液體的表面張力，某物理小組給出的下列說法正確的是( D )A．液體表面張力是液體內(nèi)部的相互作用B．液體表面張力的方向總是垂直于液面，指向液體內(nèi)部C．產(chǎn)生液體表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子間只有引力沒有斥力D．液體表面張力使液體表面有收縮的趨勢解析： 由定義知，如果在液體表面任意畫一條線，線兩側(cè)的液體之間的作用力就是液體的表面張力，液體的表面張力并不是液體內(nèi)部的相互作用，故A 錯(cuò)誤；液體表面張力的方向總是與液面相切，故B錯(cuò)誤；產(chǎn)生液體表面張力的原因是表面層內(nèi)液體分子力表現(xiàn)為引力，即分子間作用的引力大于斥力，并不是只有引力沒有斥力，故C錯(cuò)誤；液體表面張力使液體表面有收縮的趨勢，故D正確。2．下列敘述中錯(cuò)誤的是( D )A．晶體的各向異性是由于它的微粒是按各自的規(guī)則排列著的B．單晶體具有規(guī)則的幾何外形是由于它的微粒按一定規(guī)律排列C．非晶體的內(nèi)部微粒是無規(guī)則排列的D．石墨的硬度與金剛石差很多，是由于它的微粒沒有按空間點(diǎn)陣分布解析：晶體內(nèi)部微粒排列的空間結(jié)構(gòu)決定著晶體的物理性質(zhì)不同，也正是由于它的微粒按一定規(guī)律排列，使單晶體具有規(guī)則的幾何外形，選項(xiàng)A、B正確；非晶體的內(nèi)部微粒是無規(guī)則排列的，選項(xiàng)C正確；石墨與金剛石的硬度相差甚遠(yuǎn)是由于它們內(nèi)部微粒的排列結(jié)構(gòu)不同，石墨的層狀結(jié)構(gòu)決定了它的質(zhì)地松軟，而金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)決定了其中碳原子間的作用力很強(qiáng)，所以金剛石有很大的硬度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。本題選擇不正確的，故選D。3.如圖表示一定質(zhì)量的氣體的狀態(tài)A→B→C→A的圖像，其中AB的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，BC和AC分別與T軸和V軸平行。則下列說法正確的是( D )A．A→B過程氣體壓強(qiáng)增加B．B→C過程氣體壓強(qiáng)不變C．C→A 過程氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)減小D．A→B過程氣體分子平均動(dòng)能增加解析：如圖所示，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，在同一條過原點(diǎn)的傾斜直線上，所以A→B過程氣體壓強(qiáng)不變，A錯(cuò)誤；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，斜率變大，則壓強(qiáng)變小，B錯(cuò)誤；從狀態(tài)C到狀態(tài)A，體積減小，則單位體積內(nèi)的分子數(shù)增大，C錯(cuò)誤；從狀態(tài)A到狀態(tài)B，溫度升高，則分子平均動(dòng)能增大，D正確。4. (2023·吉安三中高二期末)如圖，兩端開口的玻璃管豎直插入瓶中，玻璃管和瓶口間密封，瓶中的水面上方封閉一定質(zhì)量的空氣，初始時(shí)玻璃管中的水面與瓶中水面相平。在接近瓶子底部的右側(cè)開孔，水從孔中流出，則流出的水速( D )A．一直減小B．先增大再減小C．先增大再不變?cè)贉p小D．先減小再不變?cè)贉p小解析：在管中液面下降剛好到達(dá)管下端前，設(shè)管內(nèi)液面到出水孔的高度為h，則孔內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp＝ρgh，隨著h減小，Δp隨之減小，水從孔中流出的速度逐漸減小；設(shè)管下端到出水孔的高度為h′，當(dāng)瓶中液面下降剛好到達(dá)管下端前，孔處內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp＝ρgh′，在瓶中液面下降到管下端前Δp不變，水從孔中流出的速度不變；當(dāng)瓶中液面低于管下端后，孔處內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp＝ρgh″，h″逐漸減小，Δp隨之減小，水從孔中流出的速度逐漸減小。故選D。5.如圖所示為一定質(zhì)量的某種氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B再變到狀態(tài)C的過程，A、C兩點(diǎn)在同一條等溫線上，則此變化過程中( A )A．從A到B的過程，溫度升高B．從B到C的過程，溫度升高C．從A到C的過程，溫度先降低再升高D．從A到C的過程中溫度保持不變解析：作出過B點(diǎn)的等溫線如圖所示，可知TB>TA＝TC，故從A到B的過程，溫度升高，A正確；從B到C的過程，溫度降低，B錯(cuò)誤；從A到C的過程溫度先升高后降低，CD錯(cuò)誤。6. (2023·徐州高二階段練習(xí))如圖所示，一粗細(xì)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間的高度差為h1，水銀柱cd的長度為h2，且h2＝h1，a面與c面恰處于同一高度。若在右管開口端注入少量水銀，系統(tǒng)重新達(dá)到平衡，則( C )A．A氣體的壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)B．B氣體的壓強(qiáng)變化量小于A氣體的壓強(qiáng)變化量C．水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度D．水銀面a、b間新的高度差大于右管上段新水銀柱的長度解析： 注入水銀前，A氣體壓強(qiáng)pA＝p0＋ρgh2－ρgh1＝p0，當(dāng)在右管開口端注入少量水銀時(shí)，即h2增大，A、B氣體壓強(qiáng)均變大，即A氣體的壓強(qiáng)大于外界大氣壓強(qiáng)，A錯(cuò)誤；右管注入水銀后，兩部分封閉氣體壓強(qiáng)均變大，由玻意耳定律p1V1＝p2V2，A、B氣體體積均變小。假設(shè)B氣體體積不變，則水銀面a上升的高度等于水銀面c下降的高度，等于b下降的高度，由于B氣體體積同時(shí)要變小，故水銀面c下降的高度大于水銀面a上升的高度。C正確；假設(shè)注入Δh高度的水銀，則B氣體的壓強(qiáng)變化量一定為ΔpB＝ρgΔh，假設(shè)A、B氣體的體積均不變，則A氣體的壓強(qiáng)變化量也為ΔpA＝ρgΔh，壓強(qiáng)增大后，根據(jù)玻意耳定律，體積要變小，故A氣壓變化量小于ρgΔh，即B氣體的壓強(qiáng)變化量大于A氣體的壓強(qiáng)變化量，B錯(cuò)誤；注入水銀前，A氣體壓強(qiáng)pA＝p0＋ρgh2－ρgh1＝p0，右管中注入少量水銀達(dá)到平衡后，封閉氣體A、B氣體壓強(qiáng)均變大，注入水銀后，設(shè)右管上段新水銀柱的長度為h2′，a、b間新的高度差為h1′，根據(jù)平衡可得pA′＋ρgh1′＝p0＋ρgh2′，由于pA′>p0，所以h2′>h1′，水銀面a、b間新的高度差小于右管上段新水銀柱的長度，D錯(cuò)誤。故選C。7．(2023·江西湘東中學(xué)高二下期中)如圖所示，表示一定質(zhì)量的理想氣體沿箭頭所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)變化情況是( A )A．從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小B．從狀態(tài)d到狀態(tài)e，壓強(qiáng)增大C．從狀態(tài)e到狀態(tài)a，壓強(qiáng)增大D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)不變解析： 在V－T圖像中等壓線是過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線。由理想氣體的狀態(tài)方程知＝。可見當(dāng)壓強(qiáng)增大時(shí)，等壓線的斜率k＝＝變小，由圖可確定pa<pe<pd<pc<pb，故A正確。8．(2023·山東臨沂第一中學(xué)月考)鋼瓶中裝有一定量的氣體，現(xiàn)在用兩種方法抽取鋼瓶中的氣體，第一種方法用小抽氣機(jī)，每次抽1 L氣體，共抽取3次；第二種方法是用大抽氣機(jī)，一次抽取3 L氣體。以上過程中氣體溫度保持不變，下列說法正確的是( C )A．兩種方法抽取的氣體質(zhì)量一樣大B．第二種方法抽取的氣體質(zhì)量較大C．第一種方法中，每次抽取的氣體質(zhì)量逐漸減小D．第一種方法中，每次抽取的氣體質(zhì)量逐漸增大解析： 用第一種方法抽氣，溫度不變，由玻意耳定律得p0V＝p1(V＋1 L)，解得p1＝p0，同理p2＝p1＝p02，p3＝p2＝p03，雖然每次抽取的氣體體積相同，但是由于每次抽出氣體后剩下的氣體密度減小，所以抽出的氣體質(zhì)量逐漸減小，C正確，D錯(cuò)誤；用第二種方法抽氣，溫度不變，由玻意耳定律得p0V＝p′(V＋3 L)，解得p′＝p0>p3，瓶內(nèi)剩余氣體壓強(qiáng)小時(shí)，對(duì)應(yīng)抽取的氣體多，抽取氣體的質(zhì)量較大，即用第一種方法抽取的氣體質(zhì)量較大，故AB錯(cuò)誤。9．(2023·高二單元測試)下列說法正確的是( AD )A．只要減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低B．在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零C．由于液體表面層分子間距距離大于液體內(nèi)部分子間距離，所以存在浸潤現(xiàn)象D．夏季天旱時(shí)，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細(xì)管，防止水分蒸發(fā)解析： 溫度就是量度分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度的物理量，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈溫度越高，反之亦然，故A正確；在完全失重情況下，氣體分子也在撞擊容器壁，所以依然存在壓強(qiáng)，故B錯(cuò)誤；液體表層分子間距大于液體內(nèi)部分子間距時(shí)，液體表面有表面張力；而浸潤現(xiàn)象是器壁分子對(duì)附著層分子作用力大于內(nèi)層子分子對(duì)附著層分子力，導(dǎo)致附著層分子增多，分子間距小于r0體現(xiàn)出斥力，故C錯(cuò)誤；干旱的時(shí)候，土壤中存在毛細(xì)管，加速土壤水分蒸發(fā)；給土壤松土后破壞了毛細(xì)管，減弱了毛細(xì)現(xiàn)象，從而防止土壤內(nèi)層的水分蒸發(fā)，故D正確。故選AD。10. (2023·高密市第一中學(xué)高二期末)如圖所示為豎直放置的上粗下細(xì)密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分隔為A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B升高相同溫度達(dá)到穩(wěn)定后，體積變化量的絕對(duì)值為ΔVA、ΔVB，壓強(qiáng)變化量為ΔpA、ΔpB，則下列說法正確的是(重力加速度為g)( AD )A．初始狀態(tài)滿足pB＝pA＋ρgh，ρ為水銀的密度，h為水銀柱長度B．ΔVA>ΔVBC．ΔpA<ΔpBD．液柱將向上移動(dòng)解析： 初始狀態(tài)滿足pB＝pA＋ρgh，ρ為水銀的密度，h為水銀柱長度，A正確；由于氣體的總體積不變，因此ΔVA＝ΔVB，B錯(cuò)誤；首先假設(shè)液柱不動(dòng)，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對(duì)氣體A：ΔpA1＝ΔT，對(duì)氣體B：ΔpB1＝ΔT，由于pB>pA所以，ΔpB1>ΔpA1，則液柱將向上移動(dòng)，則液體壓強(qiáng)減小，液體穩(wěn)定后有pB′＝pA′＋ρgh′，則pB′－pB＝pA′－pA＋ρg(h′－h)，即ΔpB＝ΔpA＋ρg(h′－h)<ΔpA，故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。11．(2023·晉城市第一中學(xué)高二階段練習(xí))一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。已知玻璃管的橫截面積處處相同。在活塞向下移動(dòng)的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏，大氣壓強(qiáng)p0＝75.0 cmHg，環(huán)境溫度不變。下列說法正確的是( BD )A．兩邊汞柱高度相等時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)90 cmHgB．兩邊汞柱高度相等時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)144 cmHgC．活塞向下移動(dòng)的距離9.58 cmD．活塞向下移動(dòng)的距離9.42 cm解析：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝ p0；長度為l2，活塞被下推后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長度為l1′，左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長度為l2′；以 cmHg為壓強(qiáng)單位，由題給條件可得p1＝p0＋(20.0－5.00) cmHg＝90 cmHg，l1′＝ cm＝12.5 cm，由玻意耳定律得p1l1S＝p1′l1′S，解得p1′＝144 cmHg，故A錯(cuò)誤，B正確；依題意l2′＝4.00 cm＋ cm－h＝11.5 cm－h，由玻意耳定律得p2l2S＝p2′l2′S，解得活塞向下移動(dòng)的距離為h≈9.42 cm，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。12．如圖所示為A、B兩部分理想氣體V－t圖像，已知兩部分氣體是質(zhì)量相同的同種氣體，則下列說法正確的是( BD )A．當(dāng)t＝273 ℃時(shí)，氣體的體積A比B大0.2 m3B．當(dāng)tA＝tB時(shí)，VA∶VB＝3∶1C．當(dāng)tA＝tB時(shí)，A氣體的分子密集程度大于B氣體分子的密集程度D．A、B兩部分氣體都做等壓變化，它們的壓強(qiáng)之比pA∶pB＝1∶3解析： 根據(jù)V－t圖像可知，Va＝kATA＝TA；VB＝kBTB＝TB，當(dāng)t＝273 ℃時(shí)，即T＝(273＋273)K＝546 K，代入上式可得氣體的體積A比B大0.4 m3，A錯(cuò)誤；當(dāng)tA＝tB時(shí)，＝＝，B正確；當(dāng)tA＝tB時(shí)，VA∶VB＝3∶1，又兩部分氣體是質(zhì)量相同的，因此B氣體的分子密集程度比A大，C錯(cuò)誤；根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有＝，代入數(shù)據(jù)解得pA∶pB＝1∶3，D正確；故選BD。第Ⅱ卷(非選擇題　共60分)二、填空題(2小題，共14分。把答案直接填在橫線上)13．(6分)(2023·蘇州高二期末)某實(shí)驗(yàn)小組用如圖甲所示實(shí)驗(yàn)裝置來探究一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化遵循的規(guī)律。(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是 C　；(填字母)A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將注射器的空氣完全排出B．空氣柱體積變化應(yīng)盡可能的快些C．柱塞的重力大小對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響D．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)在柱塞上涂潤滑油以減小摩擦力(2)為了探究氣體在不同溫度時(shí)發(fā)生等溫變化是否遵循相同的規(guī)律，他們進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，得到的p－V圖像如圖乙所示，由圖可知兩次實(shí)驗(yàn)氣體的溫度大小關(guān)系為T1_>__T2(選填“<”“＝”或“>”)；(3)如橡膠套內(nèi)的氣體不可忽略。移動(dòng)柱塞，多次記錄注射器上的體積刻度V和壓力表讀數(shù)p，繪出的p－圖像可能為_C__。(填字母)解析：(1)實(shí)驗(yàn)要研究的是注射器內(nèi)的氣體，因此不能把氣體完全排出，A錯(cuò)誤；因?yàn)闅怏w要發(fā)生等溫變化，因此速度不能太快，要緩慢移動(dòng)注射器保證溫度不變，B錯(cuò)誤；因?yàn)槭侨藶椴僮饕苿?dòng)柱塞，所以柱塞的重力對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響，C正確；柱塞上的摩擦力對(duì)壓強(qiáng)和體積變化沒有影響，涂潤滑油是為了防止漏氣，D錯(cuò)誤。故選C。(2)在p－V圖像中，根據(jù)公式＝C，可得pV＝CT，因此可知，離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，故T1>T2。(3)由于連接注射器與壓強(qiáng)傳感器之間軟管內(nèi)的氣體不可忽略，當(dāng)壓強(qiáng)增加后，連接部分軟管內(nèi)的氣體體積也減小，但連接部分體積未變，則注射器中有氣體進(jìn)入連接部分，相當(dāng)于注射器漏氣，當(dāng)V減小時(shí)，增大，p隨之增加的程度不是線性關(guān)系，當(dāng)V越小時(shí)，壓強(qiáng)越大，進(jìn)入軟管內(nèi)的氣體越多，壓強(qiáng)增加程度越小，斜率越小，故繪出的p－圖像可能為C。14．(8分)(2023·南陽高二階段練習(xí))如圖是用DIS研究“在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”的部分實(shí)驗(yàn)裝置。主要步驟如下∶①將壓強(qiáng)傳感器校準(zhǔn)；②把活塞移至注射器滿刻度處；③逐一連接注射器、壓強(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)；④推動(dòng)活塞，記錄多組注射器內(nèi)氣體的體積V以及相應(yīng)的壓強(qiáng)傳感器示數(shù)p。(1)實(shí)驗(yàn)操作中，除了保證封閉氣體的溫度恒定以外，還需保證_質(zhì)量__不變。為此，在封入氣體前，應(yīng)_在活塞上均勻涂抹潤滑油__。(2)一小組根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，繪出p－圖像如圖所示。圖線的上端出現(xiàn)了一小段彎曲，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是∶_注射器內(nèi)的氣體向外泄漏__。(3)另一小組實(shí)驗(yàn)時(shí)緩慢推動(dòng)活塞，記錄4組注射器上的刻度數(shù)值V，以及相應(yīng)的壓強(qiáng)傳感器示數(shù)p。在采集第5組數(shù)據(jù)時(shí)，壓強(qiáng)傳感器的軟管脫落，重新接上后繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，又采集了4組數(shù)據(jù)，其余操作無誤。繪出的V－關(guān)系圖像應(yīng)是__D__。解析：(1)研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，即質(zhì)量、溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系，所以本實(shí)驗(yàn)保持溫度不變，還需保證封閉氣體質(zhì)量不變；為了防止漏氣，需要在活塞上均勻涂抹潤滑油。(2)p－圖線的上端出現(xiàn)了一小段彎曲，即當(dāng)增大，V減小時(shí)，p增加的量與增加的量不是線性關(guān)系，斜率減小，說明壓強(qiáng)增加程度減小，其原因可能是注射器存在漏氣現(xiàn)象。(3)測量時(shí)，由于注射器與壓強(qiáng)傳感器連接部分氣體的體積V0未計(jì)入，所以縱軸存在截距－V0；當(dāng)軟管脫落后，由于氣體向外漏出，p的測量值偏小，相應(yīng)的橫坐標(biāo)偏大，但V－的延長線與縱軸的交點(diǎn)仍為－V0，則前后兩條圖線應(yīng)相交在此處，所以繪出的V－關(guān)系圖像應(yīng)是D。三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位)15．(8分)電燈泡內(nèi)充有氮?dú)?，如果要使燈泡?nèi)的氮?dú)庠?00  ℃時(shí)的壓強(qiáng)不超過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在20 ℃的室溫下充氣，電燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)最多能充到多少？(T＝t＋273 K)答案：0.38 atm解析：燈泡內(nèi)氣體在500 ℃時(shí)，壓強(qiáng)p＝1 atm，溫度T1＝(273＋500) K＝773 K氣體在20 ℃時(shí)，壓強(qiáng)為p′，溫度T2＝(273＋20) K＝293 K由查理定律得p′＝×1 atm＝0.38 atm則20 ℃時(shí)，電燈泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)最多能充到0.38 atm。16．(10分)(2023·湖北武漢高二下聯(lián)考)如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的氣缸放置在水平面上，其橫截面積S＝20 cm2，內(nèi)壁光滑，固定的卡口A、B與缸底的距離L＝1.5 m，厚度不計(jì)、質(zhì)量為m＝10 kg的活塞在氣缸內(nèi)封閉了一段長為2L、溫度為T0＝320 K的理想氣體?，F(xiàn)緩慢調(diào)整氣缸開口至豎直向上，取重力加速度g＝10 m/s2，大氣壓強(qiáng)為p＝1.0×105 Pa。求：(1)氣缸被豎起來后，穩(wěn)定時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)及氣體高度；(2)當(dāng)缸內(nèi)溫度逐漸降到240 K時(shí)，活塞所處的位置。答案：(1)1.5×105 Pa　2 m　(2)距離氣缸底部1.5 m解析：(1)氣缸被豎起來后，假設(shè)穩(wěn)定時(shí)活塞在卡口A、B上方，則缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p2＝p0＋＝1.5×105 Pa，氣體初狀態(tài)：p1＝p0＝1.0×105 Pa，V＝2LS，設(shè)穩(wěn)定時(shí)缸內(nèi)氣體高度為h1，則氣體末狀態(tài)：V2＝h1S，p2＝1.5×105 Pa，由玻意耳定律有p1V1＝p2V2，解得h1＝2 m，因h1>L，故假設(shè)成立。(2)當(dāng)溫度降到240 K時(shí)，理想氣體發(fā)生等壓變化，穩(wěn)定時(shí)，假設(shè)活塞落在卡口A、B上方，設(shè)缸內(nèi)氣體高度為H，則V3＝HS，由蓋—呂薩克定律有＝，解得H＝1.5 m，所以活塞恰好落在卡口A、B上，活塞距離氣缸底部1.5 m。17．(12分)(2022·福建廈門集美中學(xué)高二下月考)如圖所示，ABC為粗細(xì)均勻的“L”形細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口。開始時(shí)AB豎直，BC水平，BC內(nèi)緊靠B端有一段長l1＝30 cm的水銀柱，AB內(nèi)氣體長度l2＝20 cm。環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0＝75 cmHg，則：(1)若將玻璃管以B點(diǎn)為軸在豎直面內(nèi)逆時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，使AB水平，求旋轉(zhuǎn)后水銀柱進(jìn)入AB管的長度；(2)若BC玻璃管總長為l3＝40 cm，現(xiàn)將玻璃管以B點(diǎn)為軸在豎直面內(nèi)順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)90°，使AB水平，求旋轉(zhuǎn)后封閉氣體的長度。(本問計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))答案：(1)5 cm　(2)31.95 cm解析：(1)設(shè)旋轉(zhuǎn)后水銀柱進(jìn)入AB管的長度為x，玻璃管橫截面積為S，如圖1，對(duì)于AB管內(nèi)的氣體，初始狀態(tài)：p1＝p0，V1＝l2S末狀態(tài)：p2＝p0＋pl1－x，V2＝(l2－x)S，由玻意耳定律有p0Sl2＝(p0＋pl1－x)(l2－x)S，式中Pl1－x表示長度為(l1－x)的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。解得x＝5 cm。(2)設(shè)旋轉(zhuǎn)后有長度為x′的水銀柱流出，如圖2，對(duì)于封閉氣體，初始狀態(tài)：p1＝p0，V1＝l2S，末狀態(tài)：p2′＝p0－pl1－x′，V＝[l2＋l3－(l1－x′)]S，由玻意耳定律有p0l2S＝(p0－pl1－x′)[l2＋l3－(l1－x′)]S，式中pl1－x′表示長度為x′的水銀柱流出后管內(nèi)水銀產(chǎn)生的壓強(qiáng)。解得x′≈1.95 cm則封閉氣體的長度為：l＝l2＋l3－(l1－x′)＝31.95 cm。18．(16分)如圖為某高壓鍋結(jié)構(gòu)示意圖，鍋蓋上有兩個(gè)氣孔，氣孔1使鍋內(nèi)與外界連通，此時(shí)鍋內(nèi)氣體與外界大氣壓強(qiáng)相等。當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到40 ℃時(shí)，氣孔1會(huì)封閉，將鍋內(nèi)外隔離。若鍋內(nèi)溫度繼續(xù)升高，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)壓強(qiáng)增大到設(shè)計(jì)的最大值時(shí)，氣體會(huì)頂起氣孔2上的限壓閥。已知限壓閥的質(zhì)量為20 g，氣孔2的橫截面積為8 mm2，鍋的容積為0.04 m3?，F(xiàn)在鍋內(nèi)放入20 ℃、極少量的水，然后蓋好鍋蓋加熱，很快水完全汽化后氣孔1封閉。(氣體可視為理想氣體，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，T＝t＋273 K)(1)求氣孔2上的限壓閥被頂起時(shí)，鍋內(nèi)氣體的溫度；(2)若氣孔2上的限壓閥被頂起后，繼續(xù)緩慢加熱使鍋內(nèi)氣體溫度升到120 ℃，求漏出的氣體與氣孔1封閉時(shí)鍋內(nèi)氣體的質(zhì)量比。答案：(1)118 ℃　(2)0.5%解析：(1)氣體在氣孔1封閉到氣孔2上的限壓閥被頂起的過程中，根據(jù)查理定律得＝限壓閥受力平衡，有p2S0＝p0S0＋mg又T1＝(273＋40) K＝313 K，p1＝p0解得T2＝391 K，t2＝118 ℃。(2)密封的氣體在限壓閥頂起至升溫到120 ℃，發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律有＝ΔV＝V3－V2又T3＝(120＋273) K＝393 K漏出氣體的質(zhì)量占?xì)饪?封閉后鍋內(nèi)氣體的總質(zhì)量的百分比η＝×100%＝×100%解得η＝0.5%。

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