高中物理选修3-3必做大题之欧阳学文创作

选修33 大题部分
欧阳学文
11．如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm，先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，求：
①稳定后右管内的气体压强p；
②左管A端插入水银槽的深度h(大气压强p0=76cmHg) 12．（9分）如图所示，竖直放置的气缸，活塞横截面积为S=0.01m2，可在气缸内无摩擦滑动。

气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为80cm 的气柱（U形管内的气体体积不计）。

此时缸内气体温度为7℃，U形管内水银面高度差h1=5cm。

已知大气压强
p0=1.0×105Pa，水银的密度310
ρkg/m3，重力加速度g
=
13⨯
6.
取10m/s2。

①求活塞的质量m；
②若对气缸缓慢加热的同时，在活塞上缓慢添加沙粒，可保
持活塞的高度不变。

当缸内气体温度升高到37℃时，求U形
管内水银面的高度差为多少？
13．（9分）一个密闭的气缸内的理想气体被活塞分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞都是不导热的，活塞与气缸壁之间没有摩擦。

开始时，左右两室中气体的温度相等，如图所示。

现利用左室中的电热丝对左室中的气体加热一段时间。

达到平衡后，左室气体的体积变为原来体积的1．5倍，且右室气体的温度变为300 K。

求加热后左室气体的温度。

（忽略气缸、活塞的热胀冷缩）
14．（6分）如图所示，气缸内装有一定质量的气体，气缸的截面积为S，其活塞为梯形，它的一个面与气缸成 角，活塞与器壁间的摩擦忽略不计，现用一水平力F推活塞，汽缸不
动，此时大气压强为
P，求气缸内气体的压强P.
15．某同学用一端封闭的U形管，研究一定质量封闭气体的压强，如图乙所示，U形管竖直放置，当封闭气柱长为L0时，两侧水银面的高度差为h ，大气压强为P0。

求
①封闭气体的压强（用cmHg作单位）;
②若L0=20cm，h=8.7cm，该同学用与U形管口径相同的量筒往U形管内继续缓慢注入水银，当再注入13.3cm长水银柱时，右侧水银面恰好与管口相平齐。

设环境温度不变，求大气压强是多少cmHg?
答案：
11．①78cmHg②7cm
12．m=6.8 kg 13.4cm
13．900K
14．
0F
P P
S
=+
15．① P=（P0+h）cmHg② P0=75 cmHg。