高中物理 第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化同步练习 新人教版选修3-3-

答案：(1)363K (2)如图所示

解析：(1)活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化。由气态方程得

pAp0VAVA＋ΔV＝ ＝解得TB＝363K。 TATTTB(2)如上图所示

5.如图所示，A气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27℃，活塞与气缸底部距离为h，活塞截面积为S。气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m。若不计一切摩擦，当气体的温度升高10℃且系统稳定后，求重物m下降的高度。

1答案：h

30

解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析 活塞可知，气体发生等压变化。由盖·吕萨克定律知：

V1V2ΔV＝＝，V1＝Sh，ΔV＝SΔh T1T2ΔTh1

T1＝300K，解得Δh＝ΔT＝h。

T130

6.(大庆铁人中学2014～2015学年高二下学期期中)如图所示为验证查理定律的实验装置，A为烧瓶，内贮空气。B为U形管，下部与较长的软橡胶管相连。由于组装不慎，U形管左侧10cm水银柱的下方混入一段长为4cm的空气柱，左侧水银柱上表面与标志线E对齐。开始时烧瓶所在水槽内水温为7℃，U形管两边水银面相平。当水温升至63℃时，调整右边开口水银管

的高度，使左侧水银柱上表面仍与标志线E对齐。已知大气压p0＝76cmHg。试求此时：

(1)烧瓶A中的气体压强；

(2)左侧管内空气柱的长度；(保留2位有效数字)

5

(3)右侧管内水银面升高的高度。(保留3位有效数字) 答案：(1)96cmHg (2)3.4cm (3)16.6cm

解析：(1)设烧瓶内空气为A，U形管中混入的空气柱为B，它们初始状态的压强分别为

和pB。

由图得：pB＝p0＋ρgh＝(76＋14)cmHg＝90cmHg

pA＝pB－ρgh′＝(90－10)cmHg＝80cmHg。

烧瓶内空气发生等容变化，由查理定律得：

pTA′336A′＝T·pA＝×80cmHg＝96cmHg

A280

(2)空气柱B末态压强为：

pB′＝pA′＋ρgh′＝(96＋10)cmHg＝106Hg

空气柱B发生等温变化，则有：

pBLB＝pB′LB′

代入解得：LB′＝3.4cm

(3)在末态时，右侧管内水银面高度将升高x，则：

pB′＝p0＋x＋10＋3.4

得：x＝16.6cm。 6

pA