最新人教版高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》检测题(包含答案解析)

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一、选择题
1.(0分)[ID :130043]如图所示,两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定,两段水银柱将空气柱B 封闭在玻璃管左侧的竖直部分,左侧水银柱A 有一部分在水平管中。

若保持温度不变,向右管缓缓注入少量水银,则稳定后( )
A .右侧水银面高度差h 1增大
B .空气柱B 的长度减小
C .空气柱B 的压强增大
D .左侧水银面高度差h 2减小
2.(0分)[ID :130026]如图所示,D →A →B →C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是( )
A .D →A 是一个等温过程
B .A →B 是一个等温过程
C .A 与B 的状态参量相同
D .B →C 体积减小,压强减小,温度不变
3.(0分)[ID :130020]空气压缩机的储气罐中储有1.0×105Pa 的空气6.0L ,现再充入1.0×105Pa 的空气9.0L 。

设充气过程为等温过程,空气可看做理想气体,则充气后储气罐中气体压强为( )
A .2.5×105Pa
B .2.0×105Pa
C .1.5×105Pa
D .1.0×105Pa 4.(0分)[ID :130016]某一密闭气体,分别以两个不同的体积做等容变化,这两个等容过程对应的p t -图像如图中的①、②所示。

则相对应的V T -图像或p V -图像可能是( )
A .
B .
C .
D .
5.(0分)[ID :130013]下列说法正确的是( )
A .温度相同的氢气和氧气,氢气分子和氧气分子的平均动能不相同
B .液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离不大于液体内部分子间的距离
C .晶体和非晶体可以相互转化
D .气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在斥力的缘故 6.(0分)[ID :130011]如图所示,用一根竖直放置的弹簧连接一个气缸的活塞,使气缸悬空而静止。

若不计活塞气缸间的摩擦,气缸导热性能良好,则下列判断正确的是( )
A .若大气压强增大,则活塞将上升
B .若大气压强减小,则活塞将上升
C .若气温升高,则气缸将上升
D .若气温升高,则活塞将上升
7.(0分)[ID :129995]如图为两端封闭竖直放置的上粗下细的玻璃管,水银柱将气体分隔成A 、B 两部分,初始温度相同.使A 、B 升高相同温度达到稳定后,体积变化量为A V ∆、B V ∆,压强变化量为A p Δ、B p Δ,对液面压力的变化量为A F ∆、B F ∆,则
A .水银柱向下移动了一段距离
B .A B V V ∆<∆
C .A B F F ∆<∆
D .A B p p ∆>∆
8.(0分)[ID :129980]如图所示,质量为M 导热性能良好的气缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上.气缸内有一个质量为m 的活塞,活塞与气缸壁之间无摩擦且不漏气.气缸内密封有一定质量的理想气体.如果大气压强增大(温度不变),则( )
A .气体的体积增大
B .细线的张力增大
C .气体的压强增大
D .斜面对气缸的支持力增大
9.(0分)[ID :129972]如图所示,一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为.M 不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为0p ,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )
A .0cos P Mg S θ+
B .0cos cos P Mg S θθ+
C .20cos Mg P S
θ+ D .0Mg P S
+ 10.(0分)[ID :129968]以下说法正确的是( )
A .水的饱和汽压会随体积的增大而减小
B .扩散现象只能在液体和气体间进行
C .毛细现象就是浸润液体在细管中的上升和不浸润液体在细管中的下降
D .一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能减小
11.(0分)[ID :129957]材料按其所求状态可分为固态、液态和气态,按材料结晶种类可分为单晶质材料、多晶质材料和非晶态材料,下列与此相关的论述,不合理的是( ) A .所有晶体都有固定的熔点
B .所有晶体都有规则的形状
C .浸润液体在细管内上升
D .在物质所处的固态、液态和气态中,固体分子之间的作用力最大
12.(0分)[ID :129955]如图所示,一定质量的空气被活塞封闭在竖直放置的导热汽缸内,活塞的质量不可忽略,下列可使被封闭气体压强变大的是( )
A .环境温度升高
B .汽缸向上加速运动
C.汽缸自由下落D.将汽缸开口向下放置
二、填空题
13.(0分)[ID:130138]气缸侧立于水平面上,质量为1kg的活塞位于气缸口处,并将一定︒的气体封闭于气缸中,如图甲所示,不计活塞与缸壁间摩擦。

将气缸顺时针缓质量27C
︒,如图乙所示,已知气缸在旋转过程中,活慢旋转至直立位置时,测得气体温度为177C
塞在气缸中的位置始终不变。

则此时气体压强为_________Pa。

之后保持温度不变,在活塞上方加________kg的重物,活塞可以将气体的体积压缩一半。

(大气压强为5
⨯)
1.010Pa
14.(0分)[ID:130133]如图所示,A、B为某一定质量理想气体两次等容变化中得到的两条
︒时,气体B的压强是________atm。

等容线,由图可知,0C
15.(0分)[ID:130116]如图为一种减震垫,布满了圆柱状相同薄膜气泡。

每个气泡内充满
体积为V0,压强为p0的气体。

现把平板状物品恰好水平放在n个完整的气泡上。

设被压的
气泡不漏气,且气体温度保持不变。

当每个气泡的体积压缩了ΔV时,其与物品接触面的边界为S。

则此时每个气泡内气体的压强为________,此减震垫对平板物品的支持力为
________。

16.(0分)[ID:130095]高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧,锅盖与锅之间
有橡皮制的密封圈,不会漏气,锅盖中间有一排气孔,上面套上类似砝码的限压阀,将排气孔堵住.当加热高压锅,锅内气体压强增加到一定程度时,气体就把限压阀顶起来,蒸汽即从排气孔排出锅外.已知某高压锅的限压阀的质量为0.1kg ,排气孔直径为0.3cm ,则锅内气体的压强最大可达_______Pa .设压强每增加33.610Pa ×,水的沸点相应增加1℃,则锅内的最高温度可达______℃.(设大气压为51.01310Pa ⨯)
17.(0分)[ID :130093]如图所示,固定在水平面上的气缸,用横截面积321.210m S -=⨯的活塞封闭着一定质量的气体.在室温为127t =℃时,活塞处于静止状态,此时大气压强50110Pa p =⨯.若使气缸内气体温度升高到287t =℃,为使活塞保持不变,则对活塞施加一个水平向左的力F 应为_______N ,此时封闭气体的压强为________Pa .
18.(0分)[ID :130076]如图所示,一端开口、粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置。

管内用水银封闭了一定质量的气体,平衡时,左右两边水银面高度差为h ,已知水银的密度为ρ;环境大气压强为P 0。

则封闭气体的压强为_________。

若整个装置做自由落体运动,则C 处液面将_______(选填“上升”“下降”或“不动”)。

19.(0分)[ID :130073]某同学用玻璃瓶和吸管做了一个简易温度计,如图所示.室温27℃时,将装有半瓶水的圆柱形玻璃瓶竖直放置,插入粗细均匀的吸管至瓶底部,记下吸管没入水面的位置,刻度为27℃,测得水面以上吸管长度为12cm ;重新将吸管插入瓶底,密封瓶口,再将瓶竖直放入57℃的温水中,一段时间后,吸管中水面上升了6cm ,吸管该位置标记为57℃;将吸管的27℃标记和57℃标记间均匀刻线,并将吸管其它部分依次均匀刻线,即制成一简易温度计.
①该温度计最大量程是多少?若忽略吸管中水柱产生的压强,温度达最大量程时,瓶内水的体积占瓶容积的比例为多大?___________
②若考虑吸管中水柱产生压强对瓶内封闭气体体积的影响,实际的80℃温度线应比吸管上80℃刻线位置______(选填“高”或“低”).
20.(0分)[ID :130057]如图所示,粗细相同的导热玻璃管A 、B 底部由橡皮软管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A 管内,气柱长40cm .B 管上方与大气相通,大气压强p 0=76cmHg ,初始时两管水银面相平,若A 管不动,为使A 管内水银面上升2cm ,则需要将B 管竖直_____(填“向上”或“向下”)缓慢移动,B 管移动的高度为______ cm .
三、解答题
21.(0分)[ID :130253]如图1所示,U 形玻璃管粗细均匀,管内有一段水银柱,左管口封闭,水银柱左右两管中水银液面高度差为4cm h =,底部水平水银柱长为10cm L =,环境温度为300K ,大气压强为76cmHg 。

将U 形管在竖直面内沿顺时针缓慢转动90°,如图2所示,这时上、下管中水银液面相平,玻璃管的直径忽略不计。

求:
(1)图1中左管中封闭气柱的长度为多少;
(2)若在图1状态下,通过升温,使左右两管中的水平液面相平,则环境温度上升为多少(保留1位小数)。

22.(0分)[ID:130247]如图所示,水平放置的汽缸A和容积为V B=3L的容器B由一容积可忽略不计的长细管经阀门C相连。

汽缸A内有一活塞D,它可以无摩擦地在汽缸内滑动,且汽缸A、活塞D和细管都是绝热的,外界大气压强为P0=1.0×105Pa,B放在T2=400K的恒温槽内,B的器壁导热性能良好。

开始时C是关闭的,A内装有温度为T1=300K、体积为V A=2.1L的气体,B内没有气体。

打开阀门C,使气体由A流入B,等到活塞D停止移动一段时间后,求气体的体积和压强。

23.(0分)[ID:130237]如图所示为一定质量的理想气体从状态A经B、C、D再回到A的-图象。

p V
(1)试分析AB、BC、CD、DA分别是什么过程?
(2)若已知在状态A时气体温度为150K,分别求出在状态B、C、D时的温度,并把此图改
-图像。

画为p T
24.(0分)[ID:130215]如图所示,竖直放置的气缸内壁光滑,横截面积为S=10-3m2,活塞的质量为m=1kg,厚度不计。

在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B下方气缸的容积为1.0×10-3m3,A、B之间的容积为2.0×10-4m3,外界大气压强
p0=1.0×105Pa,开始时活塞停在B处,缸内气体的压强为0.9p0,温度为27C︒,现缓慢加热缸内气体,直至327C︒。

求:
(1)活塞刚离开B处时气体的温度t2;
(2)缸内气体最后的压强;
(3)在图(乙)中画出整个过程中的p–V图线。

25.(0分)[ID:130207]一竖直放置的U形试管,左侧封闭、横截面积为S,右侧开口、横截面积为2S。

开始时左、右两侧的水银柱等高,左侧用水银封闭一定质量的理想气体,热力学温度为T1(未知)。

现缓慢将左侧气体的温度降低到2280
T=K,稳定时两管水银柱
高度差h=6cm,左侧水银距离管顶
219
L=cm,已知大气压强
176
p=cmHg。

求左侧理想气体的初始热力学温度T1?
26.(0分)[ID:130170]一定质量的理想气体从状态A经状态B、C、D后又回到状态A,其状态变化过程中的p-V图象如图所示已知图线的AD段是双曲线的一部分,且知该气体在状态A时的温度为270K.
(1)求气体在状态D时的温度.
(2)求气体在状态C时的温度.
(3)求在循环过程中气体的最高温度.
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1.D
2.A
3.A
4.D
5.C
6.C
7.D
8.C
9.D
10.C
11.B
12.B
二、填空题
13.;3【分析】气体先经历等容变化后经历等温变化根据查理定律和玻意耳定律列式求解14.4
15.
16.
17.
18.上升
19.低
20.向上8cm【解析】试题分析:根据玻意耳定律求出两边水银面的高度差结合几何关系求出B管上移的高度;将B管沿竖直方向缓慢上移一小段距离假设水银面不动则封闭气体体积变大根据玻意耳定律PV=C气压会变小故A
三、解答题
21.
22.
23.
24.
25.
26.
2016-2017年度第*次考试试卷 参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1.D
解析:D
保持温度不变,B 中气体压强满足
01p p h =+
02p p h =+
从右管注入水银,则B 气体受到挤压,假设B 体积减小,根据玻意尔定律pV C =可知B 气体压强增大,则1h 和2h 均增大,不符合事实,所以B 体积增大压强减小,1h 和2h 均减小,A 中水银竖直部分受到挤压向上移动,符合事实,ABC 错误,D 正确。

故选D 。

2.A
解析:A
A.图线D →A 的斜率不变,由数学知识可知图线的斜率等于pV ,斜率不变,则pV 不变由气态方程
pV c T =
分析可知温度不变,所以D →A 是一个等温过程,故选项A 正确; B.由图可知A →B 过程中气体的体积不变,是等容过程,故选项B 错误;
C.A 与B 的体积相同,压强不变,则温度也不同,所以状态参量不相同,故选项C 错误;
D.同理,B →C 过程气体的温度不变,而压强减小,根据玻意耳定律
pV c =
可知体积增大,故选项D 错误。

故选A 。

3.A
解析:A
充气之前,两部分气体合起来作为初始状态,压强都是510Pa 1.0⨯,初始体积为两部分体积的和,即初始状态
5
110Pa P =1.0⨯
1215L V V V =+=.0
末状态有
16L V V '==.0
过程中温度不变。

由玻意耳定律
12PV PV ='
代入数据,解得
52210Pa P =.5⨯
故BCD 错误,A 正确。

故选A 。

4.D
解析:D
同一部分气体在两个不同体积的情况下的p t -图像中,0℃时图线①压强大,说明其对应的体积小,两条图线都是等容变化,且图线①对应体积小,故ABC 错误,D 正确。

故选D 。

5.C
解析:C 【解析】
A 、温度是分子平均动能的标志,温度相同,则平均动能相同,故A 错误;
B 、液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离,分子之间表现为引力,故B 错误;
C 、晶体和非晶体没有一定的界限,在一定条件下晶体和非晶体间可以相互转化,故C 正确;
D 、气体分子之间的距离很大分子力近似为零,气体如果失去了容器的约束就会散开,是由于分子杂乱无章运动的结果,故D 错误.
6.C
AB .对活塞与气缸的整体,受到重力和弹簧的弹力作用,且弹簧的弹力等于重力,故若外界大气压增大或减小时,弹簧压缩量不变,活塞将静止不动,故AB 错误; CD .若气温升高,弹簧压缩量不变,则由
12
12
V V T T = 可知,气体的体积增大,气缸将上升;由于弹簧长度不变,则活塞距地面的高度将不变,选项C 正确,D 错误。

故选C 。

7.D
解析:D
首先假设液柱不动,则A 、B 两部分气体发生等容变化,由查理定律,对气体A :
A A A A
P P T T ''= 对气体B
B B B B
P P T T ''= 初始时A B P h P +=,A B T T =,后来,A B T T ''
=
可见使A 、B 升高相同温度
A B A
A B B A B
T T
P P P P T T ''
''=<=
故假设错误,水银柱将向上运动;
初始状态
A B P h P +=,末状态A B P h P '
''+=,两式相减可得 B A P P h h '∆=∆+-
因为液面上升,则'-0h h <,那么A B P P ∆<∆,总体积不变,所以
A B V V ∆=∆
且液面上升,上表面面积变大,所以
A
B F F
故D 正确,ABC 错误. 故选D 。

8.C
解析:C
设大气压强为P 0,封闭气体压强为P ,活塞面积为S ,斜面倾角为θ,对活塞列受力平衡方程得:PS=P 0S-mgsinθ,故当P 0增大时,P 增大,由玻意耳定律得,气体体积减小,故A 错误,C 正确.对封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡得,细线拉力与大气压强度的改变没有关系,即细线的张力不变,故B 错误.对封闭气体和汽缸及活塞整体受力平衡得,斜面的支持力与大气压强度的改变没有关系,故D 错误.故选C .
此题是对玻意尔定律的考查对于封闭气体的状态变化,关键要分清是什么过程,哪些量在变化,求解系统的外力时,注意选择合理研究对象;压强的判断可对活塞或者气缸为研究对象列方程求解.
9.D
解析:D 【解析】
以活塞为研究对象,分析受力如图所示:
重力Mg 、外界大气压力P 0S ,气缸壁的压力N 和气缸内气体的压力F , 其中F=
cos PS
θ
…① 根据平衡条件,竖直方向上: P 0S+Mg=Fcosθ…② 联立①②得:P=P 0+Mg
S
故选D
点睛:以活塞为研究对象,分析受力,气缸内气体的压力方向与活塞截面垂直,活塞的合力为零,由平衡条件求解气体的压强P .
10.C
解析:C
A .水的饱和汽压与温度以及液体的种类有关。

在温度不变时,密闭容器中水的饱和汽压与体积无关,故A 错误;
B .扩散现象能在液体、气体、固体中间进行,故B 错误;
C .毛细现象就是浸润液体在细管中的上升和不浸润液体在细管中的下降,故C 正确;
D .一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,根据理想气体状态方程pV
C T
=可知温度升高,所以气体分子的平均动能将增大,故D 错误。

故选C 。

11.B
解析:B
A .所有晶体都有固定的熔点,故A 正确,不符合题意;
B .单晶体有规则形状,而多晶没有规则形状,故B 错误,符合题意;
C .浸润液体在细管内上升,不浸润液体在细管内下降,故C 正确,不符合题意;
D .在物质所处的固态、液态和气态中,固体分子之间的作用力最大,故D 正确,不符合题意。

故选B 。

12.B
解析:B
A .设活塞的质量为m ,截面积为S ,大气压为p 0,封闭气体的压强为p 2.对活塞:由平衡条件得
p 0S +mg =p 1S

10mg
p p S
=+
当环境温度升高时,封闭气体温度也升高,但p 不变。

故A 错误。

B .设加速度大小为a ,对活塞:由牛顿第二定律得
p 2S -p 0S -mg =ma

202mg ma
p p p S S
=+
+> 即压强增大。

故B 正确
C .当气缸自由下落,处于完全失重状态,封闭气体的压强等于大气压,则压强减小,故C 错误。

D .对活塞:由平衡条件得
p 0S =mg +p 4S

04-mg
p p S
= 压强减小。

故D 错误。

故选B 。

二、填空题
13.;3【分析】气体先经历等容变化后经历等温变化根据查理定律和玻意耳定律列式求解 解析:51.510⨯; 3 【分析】
气体先经历等容变化,后经历等温变化,根据查理定律和玻意耳定律列式求解。

[1]气体等容变化,初状态压强1p 、温度1T ,则
510110Pa ==⨯p p
1300K T =
末状态压强2p 、温度2T
2450K T =
根据查理定律得
12
12
p p T T = 解得
52 1.510Pa p =⨯
[2]气体等温变化,设活塞面积为S ,则
20mg
p p S
=+
解得
520.210m S -=⨯
初状态体积为V 、末状态压强为3p 、体积为2V ,则
()30m m g p p S +∆=+
22
V V =
根据玻意耳定律得
232p V p V =
联立上述式子解得
3kg m ∆=14.4
解析:4
p-t 图像中,A 、B 图像反向延长如图所示
气体在B 过程中当温度为0C ︒时压强为p ,则有
()()
0tan 1801201.2tan 180150p p ︒-︒=︒-︒ 解得
00.40.4atm p p ==15.
000p V V V -∆ 00np S V
V V
∆-∆
[1][2].设压缩后每个气泡气体压强为p ,由玻意耳定律得到
000()p V p V V =-∆
解得
00
0p V p V V
=
-∆
对其中的一个气泡
00pS F p S =+
解得
0000()F p p S p VS
V V
∆=-=
-∆
平台对减震垫的压力为
000np S V
V F nF V
=
∆=-∆16.
52.42810⨯
[1]锅内最大压强为:
55
0240.110110Pa 2.42810Pa 0.1510
mg p p s π-⨯=+
=⨯+=⨯⨯⨯ [2]锅内压强增加了:
50 1.41510pa p p p ∆=-=⨯
水的沸点增高:
5°3
1.41510C 39C 3.610
t ︒
⨯∆==⨯ 所以锅内温度最高可达:
100C 39C 139C t ︒︒︒=+=17.
51.210⨯
[1][2]气体发生等容变化,则有
12
12
p p T T = 开始时对活塞受力分析有
01p S PS =
升温后有
21p S F p S =+
联立解得
251.224N 10P ,a F p ==⨯18.上升
解析:0+P gh ρ 上升
[1]以BC 段水银柱为对象,受三个力处于平衡状态,根据平衡条件有:
100PS P S mg P S ρShg =+=+
解得封闭气体的压强为
01+P P gh =ρ
[2] 若整个装置做自由落体运动时,BC 段水银柱将失重,封闭气体的压强减小,体积变大,所以C 处液面将上升。

19.低
解析:
2
5
低 ①Δt =57℃-27℃=30℃对应6cm ,吸管长度为12cm ,则由刻度办法知,最大量程为27℃+2×30℃=87℃ T 1=300K ,V 1=
2
V 由题意知,被封闭气体做等压变化 由:
12
12
V V T T = 得:
11V V T T
∆=∆ 87℃时,被封闭气体体积增大:ΔV =10
V 此时瓶中水的体积为瓶容积的
25
②若考虑吸管中水柱产生压强对瓶内封闭气体体积的影响,则封闭气体的压强小于外界压强根据
12
12
p p T T =可知实际的80℃温度线应比吸管上80℃刻线位置低. 20.向上8cm 【解析】试题分析:根据玻意耳定律求出两边水银面的高度差结合几何关系求出B 管上移的高度;将B 管沿竖直方向缓慢上移一小段距离假设水银面不动则封闭气体体积变大根据玻意耳定律PV=C 气压会变小故A
解析:向上 8cm 【解析】
试题分析:根据玻意耳定律求出两边水银面的高度差,结合几何关系求出B 管上移的高度;
将B 管沿竖直方向缓慢上移一小段距离,假设水银面不动,则封闭气体体积变大,根据玻意耳定律PV=C ,气压会变小,故A 测水银面被压高,故需要将B 管竖直向上缓慢移动 设B 管被提升H 高度后,B 管液面比A 高2h ,有:A 管内气柱长为
1140238L h cm cm cm -=-=,A 管气柱遵循玻意耳定律,有:
2010?1()()h p L p p L h =+-,代入数据()27640(76)402h ⨯=+-,解得:24h cm =
B 管提升的高度1222248H h h cm =+=⨯+=
三、解答题 21.
(1)22cm d =;(2)2345.5K T =
(1)设题图1中左管封闭气柱的长为d ,气体压强
176cmHg 4cmHg 72cmHg p =-=
图2中,封闭气体压强
276cmHg 10cmHg 66cmHg p =-=
封闭气柱的长为
2cm d d '=+
气体发生等温变化,则有
12p dS p d S '=
解得
22cm d =
(2)开始时气体温度1300K T =,设升温后的环境温度为2T ,根据理想气体状态方程
0112
p d S
p dS T T '= 解得
2345.5K T =22.
3L ;9.3×104Pa
设活塞D 最终停止移动时没有靠在汽缸A 左壁上,此时气体温度为2400T K =,压强设为
p ,体积为1V ,则对活塞,由平衡条件,有
p =p 0①
由理想气体状态方程可得
01
12
A p V pV T T =② ①②联立,解得V 1=2.8L ,小于V
B =3L ,由此可知活塞D 最终停止移动时靠在了汽缸A 左壁上,则此时气体体积为V B =3L ;
设此时气体压强为P 2,由理想气体状态方程可知
0212
A B
p V p V T T = 解得:P 2=9.3×104Pa 。

23.
(1)见解析;(2)450K B T =,900K D C T T ==,
(1)AB 过程是等容升压升温,BC 过程是等压增容升温即等压膨胀,CD 过程是等温减压增容即等温膨胀,DA 过程是等压减容降温即等压压缩。

(2)由图可知A 到B 等容过程,则由
A B
A B
p p T T = 解得
450K B T =
B 到
C 等压过程,由
C B C B
V V T T = 解得
900K C T =
C 到
D 等温过程,则
900K D C T T == C C D D V p p V =
解得
13
D C p p =
所改画的p V -图如图所示
24.
(1)293.7C t ︒=;(2)5
3 1.510Pa p =⨯;(3)
(1)活塞刚离开B 处时,气体压强为
520 1.110Pa mg
p S
p =+
=⨯ 气体做等容变化,有
02
12
0.9273273p p t t =++
解得
293.7C t ︒=
(2)设活塞最终移动到A 处,由理想气体状态方程有
10
3313
273273pV p V t t =++
解得
53 1.510Pa p =⨯
因为p 3>p 2,故活塞最终移动到A 处的假设成立 (3)如图
25.
368K
理想气体在初始状态时,左、右两侧的水银柱等高,设此时左管气体与管顶的距离为1L ,则
1223
L L h =+
解得初始状态时左管气体与管顶的距离
123L =cm
左侧气体的温度降低到2280T =K 时,设此时左侧理想气体的压强为p 2
21h p p p =-
解得
270p =cmHg
由理想气体状态方程有
112212
p L S p L S T T = 代入数据,左侧理想气体的初始热力学温度
1368T =K
26.
(1)270K (2)337.5K (3)675K
(1)因AD 段是双曲线的一部分,故气体从状态D 到状态A 是等温过程,即气体在状态D 时的温度为270K ;
(2)气体从状态C 到状态D 时等压变化,由盖吕萨克定律有:
C D C D
V V T T =, 代入数据可得:T C =337.5K ;
(3)对于一定质量的理想气体满足:
pV T
=C 可知变化过程中纵横坐标只乘积最大时其温度最高,由图可知状态B 时温度最高;气体从状态A 到状态B 是等压过程,由盖吕萨克定律:
A B A B
V V T T = 代入数据可得:T B =675K .
答:(1)气体在状态D 的温度为270K ;
(2)状态C 时的温度为337.5K ;
②在循环过程中气体的最高温度为675K .。

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