江西省南昌市第二中学2018-2019学年高二下学期第二次月考物理试题 含解析

（1）若测得注射器的全部刻度长为l，由注射器的刻度直接读出其容积为V，由天平测得注射器的活塞和钩码框架的总质量为m1，由 气压计读出大气压强为p0。当框架两侧对称悬挂钩码总质量为

m2时，则气体压强为___________；去掉钩码，用弹簧测力计竖直向上拉框架，测得拉力为F，则气体压强为_____________。

（2）某同学测出了注射器内封闭气体的几组压强p和体积V的值后，用p作纵轴、1/V作横轴，画出p-1/V图像如图甲、乙、丙，则甲产生的可能原因是_______；乙产生的可能原因是_______；丙产生的可能原因是_______。

A.各组的p、1/V取值范围太小 B.实验过程中有漏气现象 C.实验过程中气体温度升高

D.在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强 【答案】 (1). p0?【解析】

【详解】（1）两边加砝码时，对活塞受力分析可知：pS?p0S?m1g?m2g，可得气体压强为

m1g?m2g；向上加力F时，对活塞受力分析可知：pS?F?p0S?m1g ，可得气体压强为 Smg?Fp?p0?1；

Sp?p0?m1g?m2gmg?F (2). p0?1 (3). D (4). C (5). B ss（2）甲图中图象的交点在横轴上，即测量的压强为0时就有一定的体积，因此在测量过程中压强测小了，可能是在计算压强时，没有计入由于活塞和框架的重力引起的压强，故选D；乙图中图像向上弯曲，可能是实验过程中气体温度升高，故选C；丙图图像向下弯曲，可能是实验过程中有漏气现象，导致pV乘积减小，故选B.

三、计算题 (共4小题，44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位)

16.水的沸点随水面压强的增大而升高，其关系如下表所示. 沸点 100 105 110 115 120 125 130 135 140 t(℃) 压强 p(kPa)

100 120 140 170 200 235 270 315 360 根据这一原理制成高压锅，锅盖密封良好，盖上有一个排气孔，上面倒扣一个限压阀，利用其重力将排气孔压住，以增大锅内气体压强．加热后，当锅内气压达到一定值时，气体就会把限压阀顶起，使高压气体从孔中喷出，保持锅内稳定高压．有一个高压锅限压阀直径D＝2.0 cm，排气孔直径d＝0.3 cm，某地使用时水的沸点能达到130 ℃，已知外界压强为1.0×105Pa．求该高压锅限压阀的质量．（保留两位有效数字） 【答案】0.12kg 【解析】

【详解】当水的沸点为130 ℃时，气压：P=2.7×105Pa；

1限压阀的重力：mg=（P-P0）S=（P-P0）×πd2=1.20N；

4故限压阀的质量为：m=0.12kg；

17.医院里的小氧气瓶体积10L，使用中当其压强降到1atm时就必须拿到氧气站充气。已知氧气站的储气罐容积为10m3,里面储有5atm的氧气，每个小氧气罐要充到2atm才算充满。不计充气过程中温度的变化，问储气罐能给多少个小氧气瓶充气？ 【答案】3000 【解析】

【详解】设储气罐能给n个小氧气瓶充气，则由玻意耳定律：np1V1?p2V2?p3(V2?nV1) 即n?1?0.01?5?10?2(10?0.01n)， 解得n=3000个.

18.两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示质量均为m=10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为P0=1．0×105Pa左管和水平管横截面积S1=10 cm2，右管横截面积S2 =20cm2,水平管长为3h，现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度。（活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态温度相同，

g取10 m/s2）

【答案】

h 2【解析】

【详解】撤去外力时，左、右活塞对管内空气的压强分别为：

mg10?1055

P左=P0+=1×10+=2×10Pa=2P0

S110?10?4mg10?105

P右=P0+=1×105+?4=1.5×10Pa=1.5P0 S220?10所以两活塞均会下降设两活塞都降到水平管口，

由玻意耳定律得：P0(4hS1+hS2)=P?3hS1,解得：p=2P0，

可见，左边活塞能降到水平管口，右边活塞只能降到离水平管口的高度为x处， 管内空气压强：p′=P右=1.5P0，由玻意耳定律得： P0(4hS1+hS2)=1.5P0(3hS1+xS2)，解得：x=0.5h，

最后左边活塞离水平管口的高度为零；右边活塞离水平管口的高度0.5h.

答：两活塞稳定后，左边活塞离水平管口的高度为零；右边活塞离水平管口的高度0.5h.

【点睛】以封闭气体为研究对象，求出气体末状态的压强，应用玻意耳定律求出气体末状态的体积，然后求出活塞的高度即可．

19.如图，一质量不计，可上下自由移动的活塞将理想气体封闭在圆筒内，筒的侧壁为绝缘体，下底

。

M及活塞D均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2．闭合电键前，DM间距l1=5μm，闭合电键后，活塞D与下底M分别带有等量异种电荷，并各自产生匀强电场（D与M间的电场为各自产生的电场的叠加）．在电场力作用下活塞D发生移动．稳定后，DM间距l2=4μm，伏特表读数为2V．

（1）求出活塞受到的电场力大小F（大气压强p0＝1.0×105Pa，活塞移动前后气体温度不变） （2）求出活塞D所带电量q 【答案】（1）F =5N（2）q=2×10-5C 【解析】

【详解】（1）筒内气体发生等温变化，则有 p0l1=p1l2， 解得 p1＝1.25p0＝1.25×105Pa

活塞受到的气体压强差为：△p＝p1?p0＝2.5×104Pa 活塞受力平衡，则活塞所受的电场力大小：F=△pS=5N （2）D与M间的电场强度：E?U?5?105V/m l2因为E是D与M所带的等量异种电荷产生的合场强，所以M所产生的场强：EM=由EM＝F， q1E 2得q?

F?2?10?5C EM