2019~2020 学年度高二物理寒假检测 2
1.如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱 h1 封闭一定质量
的气体,这时管下端开口处内、外水银面高度差为 h2,若保持环境温度不变,当外界压强增
大时,下列分析正确的是( )
A.h2 变长
B.h2 变短
C.h1 上升
D.h1 下降
2.两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放置,如图所示.V 左TB>TC
C.TB>TA=TC
D.TBΔp 左,
即右侧压强降低得比左侧多,故水银柱向右移动,选项 C 正确.
3.【答案】B
【解析】
4.【答案】C
【解析】由图中各状态的压强和体积的值可知:pA·VA=pC·VCVa,单位体
积的分子数 a 状态较多,故 D 错.
7.【答案】CD
【解析】气体分子的速率跟温度有关,温度一定时,分子的平均速率一定,A、B 错误;体积
增大,分子密度减小,C 正确;体积减小后,分子密度增加,在相等的时间内撞击到单位面积
上的分子数变多.
8.【答案】ACD
【解析】静止时被封闭的空气压强 p=p0-ph,故 A 正确;缓慢将玻璃管顺时针转动时,水银
柱的压强减小,气体的压强增大,气体体积减小,B 错误;玻璃管开始自由下落和竖直上抛时,
水银柱完全失重,封闭的空气柱的压强将变为 p0,C、D 正确.
9.【答案】BC
【解析】设缸内气体压强 p,外界大气压为 p0,大活塞面积 S,小活塞面积 s,活塞和木块的
总重力为 G,以活塞和气体整体为研究对象,由物体平衡条件知:(p0-p)(S-s)=G,给汽缸
缓慢加热,气体温度升高,由盖—吕萨克定律知气体体积要增大,从汽缸结构上看活塞应向
下移动,故 A 错.取走木块后,整体的重力小了,由上式知容器内气体压强必须增大,由玻
意耳定律知气体体积要减小,所以汽缸要向上移动,故 B 正确.让整个装置自由下落,缸内
气体压强增大(原来小于大气压强),由玻意耳定律知气体体积要减小,所以汽缸向上移动,故
C 正确.大气压变小时,由上式知道缸内气体压强要减小,由玻意耳定律知气体体积要增大,
所以汽缸要向下移动,故 D 错误.
10.【答案】AC【解析】活塞下降一小段距离,则容器中的气体体积减小,压强增大,对于木块露出的部分
决定于上、下压强差,故 c、d 不变;对于玻璃管,浮力等于重力,排开水的体积不变,b 不
变,玻璃管内气体压强增大,又 b 不变,故 a 减小,A、C 正确.
11.【答案】(1) T0 (2) V0
【解析】(1)设左、右活塞的质量分别为 M1、M2,左、右活塞的横截面积均为 S
由活塞平衡可知:p0S=M1g①
p0S=M2g+ 得 M2g= p0S②
打开阀门后,由于左边活塞上升到顶部,但对顶部无压力,所以下面的气体发生等压变化,
而右侧上方气体的温度和压强均不变,所以体积仍保持 V0 不变,所以当下面接触温度为 T 的
恒温热源稳定后,活塞下方体积增大为(V0+ V0),
则由等压变化: =
解得 T= T0
(2)如图所示,当把阀门 K 打开重新达到平衡后,由于右侧上部分气体要充入左侧的上部,且
由①②两式知 M1g>M2g,打开活塞后,左侧活塞降至某位置,右侧活塞升到顶端,汽缸上部
保持温度 T0 等温变化,汽缸下部保持温度 T 等温变化.
设左侧上方气体压强为 p,由 pVx= · ,
设下方气体压强为 p2:p+ =p2,
解得 p2=p+p0
所以有 p2(2V0-Vx)=p0·
联立上述两个方程有 6V -V0Vx-V =0,
解得 Vx= V0,另一解 Vx=- V0,不合题意,舍去.
12.【答案】25 瓶
【解析】设能够分装 n 个小钢瓶,则以 20 L 氧气瓶中的氧气和 n 个小钢瓶中的氧气整体为研
究对象,分装过程中温度不变,故遵守玻意耳定律.
气体分装前后的状态如图所示,由玻意耳定律可知:p1V1+np2V2=p1′V1+np2′V2,即 n= .
因为 p1=30 atm,p2=1 atm,p1′=p2′=5 atm,V1=20 L,V2=5 L,
所以 n= =25(瓶).
15.【答案】(1)2.7hS (2)368.55 K
【解析】(1)考虑氢气的等温过程.
该过程的初态压强为 p0,体积为 hS;末态体积为 0.8hS.
设末态的压强为 p,由玻意耳定律得
p= =1.25p0
活塞 A 从最高点被推回第一次平衡时位置的过程是等温过程.
该过程的初态压强为 1.1p0,体积为 V;末态的压强为 p′,体积为 V′,
则 p′=p+0.1p0=1.35p0
V′=2.2hS
由玻意耳定律得 V= ×2.2hS=2.7hS
(2)活塞 A 从最初位置升到最高点的过程为等压过程.该过程的初态体积和温度分别为 2hS 和
T0=273 K,末态体积为 2.7hS.
设末态温度为 T,由盖—吕萨克定律得
T= T0=368.6 K