精品解析:贵州黔西南州金成实验学校2025-2026学年高二第二学期第一次质量检测物理试题
2026-04-27
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内容正文:
2025—2026学年度第二学期第一次质量检测试题
高二年级 物理
答卷注意事项:
1、学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。
2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。
3、答题时字迹要清楚、工整
4、本卷共15小题,总分为100分。
一、单选题(4*7=28)
1. 关于分子动能,正确的说法是( )
A. 某种物体的温度是0℃,说明物体中分子的平均动能为零
B. 物体温度升高时,每个分子的动能都增大
C. 物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多
D. 物体的运动速度越大,则物体的温度越高
2. 氦是一种惰性气体,具有较低的沸点和良好的热传导性能。它被广泛应用于制冷和冷却中。若以表示氦的摩尔质量,表示在标准状态下氦蒸气的摩尔体积,表示在标准状态下氦蒸气的密度,表示阿伏加德罗常数,分别表示每个氦分子的质量和体积,则下列表达式正确的是( )
A. B. C. D.
3. 下列四幅图对应的说法正确的有( )
A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B. 图乙是玻璃管插入水中的情形,表明水不能浸润玻璃
C. 图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动
D. 图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,是液体表面张力形成的原因
4. 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现将乙分子从a移动到d的过程中,两分子间的作用力和分子势能同时都增大的阶段是( )
A. 从a到b B. 从b到c
C. 从b到d D. 从c到d
5. 如图所示,圆柱形导热容器内充有一定质量的空气,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。如果容器处于环境温度的空气中时,两管中水银面等高。现将此导热容器浸入摄氏温度为的热水中,左管中水银将下降;然后缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差。已知大气压强,热力学温度与摄氏温度的关系,该热水的温度约为( )
A. B. C. D.
6. 某氧气瓶的容积为160L,装满时瓶中气体的压强为20个大气压。一机构每天消耗360L1个大气压的氧气,当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气。若氧气的温度保持不变,则氧气瓶在该机构循环充气的间隔时间为( )
A. 2天 B. 4天 C. 6天 D. 8天
7. 如图所示,p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程,此过程在p-V图上的图线应为( )
A. B.
C. D.
二、多选题(每小题5分,选对但不全得3分,有选错不得分,共计15分)
8. 如图,绝热汽缸竖直放置,质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。现在通过电热丝缓慢加热汽缸内的气体,不计一切摩擦,大气压强恒定,活塞始终未从汽缸中滑出,经过一段时间,关于汽缸内的气体,下列说法正确的是( )
A. 气体的压强增大
B. 气体的体积增大
C. 气体在单位时间内单位面积上撞击的分子个数减少
D. 气体分子的平均动能增大
9. 某同学利用实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如图像所示。已知在状态B时气体的体积为,则下列说法正确的是( )
A. 状态A到状态B气体的体积不变 B. 状态B到状态C气体温度增加
C. 状态A的压强是 D. 状态C体积是
10. 如图1所示,一上粗下细的导热汽缸,上端开口,下端封闭,粗缸和细缸的长度均为,粗糙的横截面积为,细缸的横截面积为。将一横截面积为的薄活塞轻轻放入汽缸中,活塞缓慢下降后静止,此时环境温度为,如图2所示。已知大气压强为,活塞与汽缸壁接触良好且与汽缸间无摩擦,封闭气体的质量不变且可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A. 活塞的重力大小为
B. 环境温度上升至时,活塞恰好回到粗缸的顶端
C. 环境温度下降至时,活塞恰好下降至粗缸的底端
D. 环境温度下降至时,封闭气体的压强为
三、实验题(每空两分,共18分)
11. 某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)在实验中,下列哪些操作不是必需的( )
A. 读取刻度尺上显示的空气柱长度
B. 读取压力表上显示的压强值
C. 测出注射器的直径
(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是_________。
(3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,该同学进行了两次实验,得到的图像如图2所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁__________(选填“<”“=”或“>”)T₂。
(4)该同学用传感器进行该实验,实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油,然后把活塞移至注射器中间位置,注射器通过塑料管与气体压强传感器连接;缓慢移动活塞,记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法,根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像,如图4所示,请结合图像说明的意义____________。
12. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)请选出需要的操作,并按正确操作的先后顺序排列起来:D______(用字母符号表示,第一步已经给出)。
A.B.C.D.E.F.
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是________。
A. 对油酸溶液起到稀释作用
B. 有助于测量一滴油酸的体积
C. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
D. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有1mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径d=________m。(结果保留1位有效数字)
(4)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏大,则可能的原因有________(多选)。
A. 水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B. 油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
C. 计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴
(5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体,查阅得知油酸的密度ρ=0.90×103 kg/m3,油酸的摩尔质量M=0.28kg/mol,取阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,π=3.14,则油酸分子的直径约为________m(结果保留1位有效数字)。
四、解答题(13题10分;14题13分;15题16分)
13. 如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.已知27℃时,空气柱长度L1为20cm . 此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm . 管内水银柱的高度h为8cm , 大气压强为75cmHg .
(1)当温度达到多少℃时,报警器会报警?
(2)如果要使该装置在87℃时报警,则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱?
14. 有一质量的汽缸,用活塞封着一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,稳定时汽缸内气柱的长度,如图甲所示。现把活塞按如图乙所示的方式悬挂,汽缸悬在空中保持静止。已知大气压强恒为,活塞的横截面积,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,开始时缸内气体的热力学温度,悬挂后汽缸内气体的温度不变。取重力加速度大小,不计汽缸壁的厚度。
(1)求稳定后汽缸内气柱的长度;
(2)现将悬挂的汽缸放进冷冻室进行长时间的冷却,为使活塞回到原来的位置,求冷冻室的热力学温度。
15. 如图所示,竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时,U形管右管上端封有压强p0=76cmHg的理想气体A,左管上端封有长度L1=8cm的理想气体B,左右两侧水银面高度差L2=4cm,此时A、B气体的温度均为T0=288K。
(1)求初始时理想气体B的压强;
(2)保持气体A温度不变,对气体B缓慢加热。求右侧液面上升△h=4cm时气体A的压强和气体B的温度。
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2025—2026学年度第二学期第一次质量检测试题
高二年级 物理
答卷注意事项:
1、学生必须用黑色(或蓝色)钢笔、圆珠笔或签字笔在试卷上答题。
2、填涂答题卡必须使用2B铅笔填涂。
3、答题时字迹要清楚、工整
4、本卷共15小题,总分为100分。
一、单选题(4*7=28)
1. 关于分子动能,正确的说法是( )
A. 某种物体的温度是0℃,说明物体中分子的平均动能为零
B. 物体温度升高时,每个分子的动能都增大
C. 物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多
D. 物体的运动速度越大,则物体的温度越高
【答案】C
【解析】
【详解】A.温度是分子平均动能的标志,但0℃(273 K)并非绝对零度(0 K),此时分子平均动能不为零(分子热运动不会停止),故A错误;
B.温度升高时,分子的平均动能增大,但这是统计平均概念,并非每个分子的动能都增大(个别分子动能可能减小),故B错误;
C.温度升高时,分子速率分布遵循麦克斯韦-玻尔兹曼分布,平均速率增大,导致速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多,故C正确;
D.物体的运动速度是宏观机械运动,与分子热运动无关,温度反映分子热运动的剧烈程度,与宏观速度无直接联系,故D错误。
故选C。
2. 氦是一种惰性气体,具有较低的沸点和良好的热传导性能。它被广泛应用于制冷和冷却中。若以表示氦的摩尔质量,表示在标准状态下氦蒸气的摩尔体积,表示在标准状态下氦蒸气的密度,表示阿伏加德罗常数,分别表示每个氦分子的质量和体积,则下列表达式正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】D.氦气体中分子之间的距离远大于分子直径,每个分子的体积远小于每个气体分子平均所占的空间。则每个氦分子的体积
D错误;
ABC.一摩尔的任何物质包含的分子数都是阿伏加德罗常数,氦的摩尔质量
则
,,
C正确,AB错误。
故选C。
3. 下列四幅图对应的说法正确的有( )
A. 图甲中食盐晶体的物理性质沿各个方向都是一样的
B. 图乙是玻璃管插入水中的情形,表明水不能浸润玻璃
C. 图丙中悬浮在液体中微粒的运动反映了微粒分子的无规则热运动
D. 图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,是液体表面张力形成的原因
【答案】D
【解析】
【详解】A.图甲中食盐晶体是单晶体,其物理性质沿各个方向不一样,具有各向异性,故A错误;
B.图乙是玻璃管插入水中的情形,根据图像可知,在附着层内液体分子之间呈现斥力效果,该现象是浸润,表明水能浸润玻璃,故B错误;
C.图丙中悬浮在液体中微粒的运动是布朗运动,布朗运动反映了液体分子的无规则热运动,故C错误;
D.图丁中液体表面层的分子间距离大于液体内部分子间距离,分子之间表现为引力效果,这是液体表面张力形成的原因,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲、乙两分子间的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现将乙分子从a移动到d的过程中,两分子间的作用力和分子势能同时都增大的阶段是( )
A. 从a到b B. 从b到c
C. 从b到d D. 从c到d
【答案】D
【解析】
【详解】A.从a到b,分子力表现为引力,分子力增加,分子力做正功,分子势能减小,A错误;
B.从b到c,分子力表现为引力,分子力减小,分子力做正功,分子势能减小,B错误;
CD.从c到d,分子力表现为斥力,分子力增加,分子力做负功,分子势能增加;则从b到d,分子力先减小后增加,分子力先做正功,后做负功,分子势能先减小后增加,C错误,D正确。
故选D。
5. 如图所示,圆柱形导热容器内充有一定质量的空气,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。如果容器处于环境温度的空气中时,两管中水银面等高。现将此导热容器浸入摄氏温度为的热水中,左管中水银将下降;然后缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差。已知大气压强,热力学温度与摄氏温度的关系,该热水的温度约为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设初始时空气温度为,当容器浸入温度为的热水中并最终恢复左管水银面至原高度时,容器内气体压强比大气压高,故
又因同一质量的气体体积不变,可视为理想气体的等容变化,根据
代入数据解得,换算成摄氏温度为
故选B。
6. 某氧气瓶的容积为160L,装满时瓶中气体的压强为20个大气压。一机构每天消耗360L1个大气压的氧气,当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气。若氧气的温度保持不变,则氧气瓶在该机构循环充气的间隔时间为( )
A. 2天 B. 4天 C. 6天 D. 8天
【答案】D
【解析】
【详解】设氧气瓶在该机构循环充气的间隔时间为n天,根据玻意耳定律
解得
故选D。
7. 如图所示,p-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程,此过程在p-V图上的图线应为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】气体从a到b为等容变化,b到c为等温变化,则p-V图像中,a到b对应V不变,且压强增大,p-V图像中的双曲线为等温线,故bc为双曲线。
故选C。
二、多选题(每小题5分,选对但不全得3分,有选错不得分,共计15分)
8. 如图,绝热汽缸竖直放置,质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。现在通过电热丝缓慢加热汽缸内的气体,不计一切摩擦,大气压强恒定,活塞始终未从汽缸中滑出,经过一段时间,关于汽缸内的气体,下列说法正确的是( )
A. 气体的压强增大
B. 气体的体积增大
C. 气体在单位时间内单位面积上撞击的分子个数减少
D. 气体分子的平均动能增大
【答案】BCD
【解析】
【详解】AB.因大气压强恒定,所以汽缸内的气体在被缓慢加热过程中做等压变化,气体的体积增大,故A错误,B正确;
CD.因汽缸内气体体积增大,分子数密度减小,气体在单位时间内单位面积上撞击的分子个数减少。气体温度升高,气体分子的平均动能增大,故CD正确。
故选BCD。
9. 某同学利用实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如图像所示。已知在状态B时气体的体积为,则下列说法正确的是( )
A. 状态A到状态B气体的体积不变 B. 状态B到状态C气体温度增加
C. 状态A的压强是 D. 状态C体积是
【答案】AD
【解析】
【详解】A.因AB连线过绝对零点,可知状态A到状态B是等容变化,故体积不变,故A正确;
B.状态B到状态C是等温变化,气体温度不变,故B错误;
C.从题图中可知,,,,根据查理定律,有,解得,故C错误;
D.,,,根据玻意耳定律,有,解得,故D正确。
故选AD。
10. 如图1所示,一上粗下细的导热汽缸,上端开口,下端封闭,粗缸和细缸的长度均为,粗糙的横截面积为,细缸的横截面积为。将一横截面积为的薄活塞轻轻放入汽缸中,活塞缓慢下降后静止,此时环境温度为,如图2所示。已知大气压强为,活塞与汽缸壁接触良好且与汽缸间无摩擦,封闭气体的质量不变且可视为理想气体。下列说法正确的是( )
A. 活塞的重力大小为
B. 环境温度上升至时,活塞恰好回到粗缸的顶端
C. 环境温度下降至时,活塞恰好下降至粗缸的底端
D. 环境温度下降至时,封闭气体的压强为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.封闭气体初始时的压强为,温度为,体积为,放入活塞稳定后,体积,设此时气体的压强为,根据玻意耳定律,有
对活塞受力分析,根据平衡条件有
解得
A错误;
B.环境温度上升至时,若气体做等压变化,此时气体的体积为,根据盖-吕萨克定律,有
解得
则活塞恰好回到粗缸的顶端,B正确;
C.环境温度下降至时,若气体做等压变化,此时气体的体积为,根据盖-吕萨克定律,有
解得
则活塞恰好下降至粗缸的底端,C正确;
D.环境温度下降至时,气体体积保持不变,设封闭气体的压强为,根据查理定律,有
解得
D错误。
故选BC。
三、实验题(每空两分,共18分)
11. 某同学用如图1所示装置探究气体等温变化的规律。
(1)在实验中,下列哪些操作不是必需的( )
A. 读取刻度尺上显示的空气柱长度
B. 读取压力表上显示的压强值
C. 测出注射器的直径
(2)实验装置用铁架台固定,而不是用手握住玻璃管(或注射器),并且在实验中要缓慢推动活塞,这些要求的目的是_________。
(3)为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律,该同学进行了两次实验,得到的图像如图2所示,由图可知两次实验气体的温度大小关系为T₁__________(选填“<”“=”或“>”)T₂。
(4)该同学用传感器进行该实验,实验装置如图3所示。先在注射器内壁上涂一些润滑油,然后把活塞移至注射器中间位置,注射器通过塑料管与气体压强传感器连接;缓慢移动活塞,记录注射器的刻度值V、以及由计算机显示的对应的气体压强值p。借鉴教科书中“探究加速度与质量关系”的数据处理方法,根据实验获取的数据得到V与的线性函数图像,如图4所示,请结合图像说明的意义____________。
【答案】(1)C (2)保持气体温度不变
(3)
(4)软管内气体体积
【解析】
【小问1详解】
AC.由于注射器的直径均匀恒定,根据
可知,体积和空气柱长度成正比,所以只需要读取刻度尺上显示的空气长度,无需测量直径,故读取刻度尺上显示的空气柱长度操作需要,A正确不符合题意。测出注射器的直径操作不需要,C错误符合题意;
B.为了得知气压的变化情况,需要读取压力表上显示的气压值,故该操作需要。B正确不符合题意。
故选C。
【小问2详解】
用手握住玻璃管(或注射器)会使气体温度因手的温度改变,缓慢推动活塞且用铁架台固定,能让气体有足够时间与外界进行热交换,保持温度不变,满足等温变化条件,即保持气体温度不变。
【小问3详解】
由图像可知同一体积所对应的压强更大,根据
可知,可得的温度更高。
【小问4详解】
设软管内气体体积为,根据
整理得
结合图像有
说明的表示的软管内气体体积。
12. 某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。
(1)请选出需要的操作,并按正确操作的先后顺序排列起来:D______(用字母符号表示,第一步已经给出)。
A.B.C.D.E.F.
(2)实验中使用到油酸酒精溶液,其中酒精的作用是________。
A. 对油酸溶液起到稀释作用
B. 有助于测量一滴油酸的体积
C. 有助于油酸的颜色更透明便于识别
D. 可使油酸和爽身粉之间形成清晰的边界轮廓
(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每104mL溶液中含有1mL油酸,又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为1mL,将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上,在玻璃板上描出油膜的边界线,再把玻璃板放在画有边长为1cm的正方形小格的纸上,如图所示。油酸分子的直径d=________m。(结果保留1位有效数字)
(4)在该实验中,若测出的分子直径结果明显偏大,则可能的原因有________(多选)。
A. 水面上爽身粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B. 油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
C. 计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
D. 求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴
(5)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体,查阅得知油酸的密度ρ=0.90×103 kg/m3,油酸的摩尔质量M=0.28kg/mol,取阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,π=3.14,则油酸分子的直径约为________m(结果保留1位有效数字)。
【答案】(1)BFEC (2)A
(3) (4)AD
(5)
【解析】
【小问1详解】
“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径,由于题干要求从D开始故填BFEC。
【小问2详解】
油酸溶于酒精,故酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用,降低油酸表面张力,便于扩散,且控制油酸用量便于形成单分子层。
故选A。
【小问3详解】
通过数油膜在纸上的格数可知,共约62个格,则油膜占有的面积约为
一滴酒精油酸溶液纯油酸的体积
油酸分子的大小
【小问4详解】
A.水面上爽身粉撒得较多,油膜没有充分展开,测得的油膜面积偏小,由可知,测出的分子直径结果偏大,故A正确;
B.油酸酒精溶液配制时间较长,酒精挥发较多,则溶液浓度增大,计算代入的浓度小于真实值,得到的分子直径将偏小,故B错误;
C.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理,测得油膜面积偏大,由可知,测出的分子直径结果偏小,故C错误;
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,1mL的溶液滴数少计了5滴,测得纯油酸的体积偏大,由可知,测出的分子直径结果偏大,故D正确。
故选AD。
【小问5详解】
把油酸分子看作一个个球紧密排列,则有
解得油酸分子的直径约为
四、解答题(13题10分;14题13分;15题16分)
13. 如图所示为一简易火灾报警装置,其原理是:竖直放置的试管中装有水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出报警的响声.已知27℃时,空气柱长度L1为20cm . 此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm . 管内水银柱的高度h为8cm , 大气压强为75cmHg .
(1)当温度达到多少℃时,报警器会报警?
(2)如果要使该装置在87℃时报警,则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱?
【答案】 (2)
【解析】
【详解】①对水银封闭的气体,初状态:V1=L1S,T1=273+27 K=300 K.
末状态:V2=(L1+L2)S,T2=273+t2
根据气体定律得:
解得,t2=177℃.
②设应该再往玻璃管内注入水银的高度为x,
对水银封闭的气体,初状态:p1=p0+h,V1=L1S,T1=300 K.
末状态:p3=p0+h+x,V3=(L1+L2-x)S,T3=360 K
根据气体定律得,
解得,x=8.14 cm.
14. 有一质量的汽缸,用活塞封着一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,稳定时汽缸内气柱的长度,如图甲所示。现把活塞按如图乙所示的方式悬挂,汽缸悬在空中保持静止。已知大气压强恒为,活塞的横截面积,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,开始时缸内气体的热力学温度,悬挂后汽缸内气体的温度不变。取重力加速度大小,不计汽缸壁的厚度。
(1)求稳定后汽缸内气柱的长度;
(2)现将悬挂的汽缸放进冷冻室进行长时间的冷却,为使活塞回到原来的位置,求冷冻室的热力学温度。
【答案】(1)0.2m;(2)250K
【解析】
【详解】(1)对于汽缸内的理想气体,平放时为初状态,有
,
悬挂时为末状态,对汽缸受力分析,有
根据玻意耳定律,有
其中
解得
(2)冷却过程为等压过程
根据盖-吕萨克定律,有
解得
15. 如图所示,竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时,U形管右管上端封有压强p0=76cmHg的理想气体A,左管上端封有长度L1=8cm的理想气体B,左右两侧水银面高度差L2=4cm,此时A、B气体的温度均为T0=288K。
(1)求初始时理想气体B的压强;
(2)保持气体A温度不变,对气体B缓慢加热。求右侧液面上升△h=4cm时气体A的压强和气体B的温度。
【答案】(1)72cmHg:(2)114cmHg,708K
【解析】
【详解】(1)根据题意,设初始时理想气体B的压强为,则有
解得
=72cm
(2)右侧液面上升4cm时,左侧液面下降4cm。初状态理想气体A压强为,A的长度为
=12cm
末状态理想气体A的压强为,A的长度为
=8cm
则有
解得
=114cmHg
左右液面高度差为4cm,末状态理想气体B的压强为
=+4cmHg=118cmHg
对气体B有
解得
T=708K
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