1、单元测试题一、选择题 1 两端开口竖直放置的U型玻璃管内, 由两段水银封闭着的长度是L的气柱, a、b两水银面的高度差为h. 现在保持温度不变, 则下列情况中正确的是 ( ). A. 若从左管再注入些水银, 稳定后则h增大 B. 若从左管再注入些水银, 稳定后则h不变 C. 若从右管再注入些水银, 稳定后则h增大 D. 若从两管同时注入些水银, 稳定后则h增大 2 竖直放置的U型管, 左管上端封闭, 右管上端开口, 管内充有水银将一段空气柱封在左管内. 现从虚线ab外将右管上半部截去, 当左管内的空气柱再次平衡时, 与截断右管前比较, 空气柱的压强p和两管内水银的高度差h变化情况是 ( ).
2、A. p和h都不变 B. p和h都变大 C. p和h都变小 D. p变小, h变大 E. p变大, h变小 3 一玻璃管开口朝下竖直浸没在水中, 在某一深度处于静止状态, 管内水柱上方有一段空气柱, 如果水面上方大气压强p突然降低一些, 该玻璃管将 ( ). A. 加速下降, 并一直沉到水底 B. 先加速后减速, 下降到某一深度而静止 C. 加速上升, 且可使玻璃管顶部露出水面 D. 仍保持静止状态 4 两端封闭的玻璃内, 有一段水银柱, 将气体封闭在玻璃管两端. 气体和水银温度都相等. 若想使下端气柱长度 l增大, 可以采取以下措施中的 ( ). A. 使玻璃管温度均匀增加 B. 使玻璃管自
3、由下落 C. 减小倾角 D. 增大倾角 5直立的圆柱形气缸内有两个质量忽略的活塞a和b, 把气缸内理想气体隔为A、B两部分, A气柱长20cm, B气柱长40cm, 如果4115所示, 现在a活塞上放上重物使a活塞向下移动15cm后重新达到平衡, 则b活塞新的平衡位置与原来相比下降了 ( ). A. 5cm B. 10cm C. 15cm D. 20cm 6 活塞的重量和活塞与器壁间的摩擦都忽略不计, 砝码重量为G, p内装有空气, 当容器静止时, 活塞不动, 则 ( ). A. 当容器自由下落时, 活塞的位置不变 B. 当容器匀减速上升时, 活塞的位置上升 C. 当容器匀减速下降时, 活塞的
4、位置上升 D. 当容器匀加速上升时, 活塞的位置上升 二、计算题 7 原来两管水银面相平, 左管封20cm的气柱, 打开开关K, 放走一部分水银, 此时左端水银柱下降5cm, 求右管中水银面下降多少? (已知0 =75厘米水银柱, 假设温度不变) 8一根一端封闭一端开口的细直玻璃管长L=85cm, 在玻璃内有一部分气体被管内水银柱封住。开口竖直向上时, 被封住的气柱长L1=10cm, 缓慢转动玻璃使其开口竖直向下, 这时管内水银柱刚好与下管口相平而不流出, 现再将此玻璃管竖直插入水银槽中, 当玻璃管内水银面与槽中水银面相齐时, 管内气柱长为L2=16cm, 过程中温度不变, 求: (1) 此时
5、外界大气压强数值? (2) 玻璃管内原来水银柱长度? 9把上端A封闭, 下端B开口的玻璃管插入水中, 放掉部分空气后放手, 玻璃管可以竖直地浮在水中如图4119所示, 玻璃管的质量m = 40g, 横截面积S = 2cm2, 水面以上部分的长度b = 1cm, 大气压强p0 =105Pa, 玻璃管厚度不计. 管内空气质量不计. (1) 求玻璃管内水面的高度差h; (2) 用手拿住玻璃管并缓缓地把它压入水中, 当管的A端在水面下超过某一深度时, 放手后玻璃管不浮起, 求这个深度; (3) 上一问中, 放手后玻璃管的位置是否变化?如何变化? (计算时可以认为管内空气温度不变) 10 右端开口的均匀
6、直玻璃管, 固定在水平静止的小车上, 管内用d =10cm的水银封闭L=20cm的空气柱, 若小车以a = g/2的加速度向右匀加速运动, 问气柱L多长? (大气压恒为75cmHg高, 气温恒定) 11一端封闭的内径均匀的玻璃管内有一段长为10cm的水银柱, 当开口竖直向下放置时, 被封闭气柱长24cm, 当此玻璃管在竖直方向上加速运动时, 气柱长26 cm, 已知大气压强相当于75cmHg产生的压强, 求玻璃管运动的加速度. 13 气罐A截面积为100cm2, 气罐B的截面积为50cm2, 外界大气压强为1个气压, 在气罐中气体长均为10cm, 活塞静止, A、B中气体压强都是一个大气压,
7、温度都是27, 当给A中气体加热而B温度不变时, 活塞向右移动6cm而静止. 试求: (1) B中气体压强; (2) A中气体压强; (3) A中气体温度. 14 A、B是两个气缸, 分别通过阀门a、b与大气相通, 此时大气压强为1个大气压. A、B的横截面积之比SA/SB = 1/10,中间的活塞P可以无摩擦地左右滑动. 先关闭阀门a, 再通过阀门b给气缸B充气至10atm, 然后关闭阀门b, 区域C始终与大气相通, 试求: (1) 气缸A中压强将变为多少? (2) 如果整个系统都升高相同温度, 活塞将向哪个方向移动,为什么? 15 一个上下都与大气相通的直圆筒, 内部横截面的面积S = 0
8、.01m2, 中间用两个活塞A与B封住一定质量的气体, A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动, 但不漏气. A的质量可不计, B的质量为M, 并与一倔强系数k =5103N/m的较长的弹簧相连. 大气压p0 = 1105Pa. 平衡时, 两活塞间的距离L0=0.6m. 现用力压A, 使之慢慢向下移动一段距离后, 保持平衡, 此时用于压A的力F = 5102N, 求活塞A向下移的距离. (假定气体温度保持不变) 16一密闭气缸, 缸筒高H, 截面积S, 中间有一活塞用劲度因系数为k的轻弹簧吊着, 活塞重量为G, 与气缸壁紧密接触, 不传热, 且可自由滑动, 当活塞两侧被封闭的气体是同种气体, 其质量
9、、压强、温度也都相同时, 活塞恰好位于气缸的正中间, 设气缸内初始压强为p0, 温度为T0. 求: (1) 弹簧的原长L0. (2) 将气缸倒置, 保持缸内B部分的温度不变, 将A部分的气体升温而使活塞位置不变. A部分气体温度升高多少? 17汽缸里装弹簧的活塞, 其横截面积为1.0103m2, 活塞在距汽缸底10cm高的地方处于平衡. 靠近气缸底部有一阀门开着, 与27、1atm的大气相通, 如图41116 (a) 所示.假设活塞的质量、弹簧的体积以及温度对装置的影响均可忽略不计. 取1atm=1.0105N/m2, 重力加速度取g = 9.8m/s2. (1)关闭阀门, 当活塞上放置40k
10、g的重物, 汽缸里空气的温度保持不变, 而活塞下降4cm后静止下来, 这时气缸里的空气推开活塞的力是多少牛顿? (2)在问题 (1)状态下, 加热气缸, 使里面空气的温度由27上升到57, 在这种情况下, 要使活塞不移动, 应再加多少千克的重物? (3) 在问题(2)再加了重物的状态下, 打开阀门, 活塞下降后静止下来, 这时活塞离气缸底的高度是多少厘米? 18在横截面积为0.01m2的气缸内被质量忽略不计的轻活塞封住一定质量的气体. 缸内有一质量是0.1kg的空心球.当活塞上面放2103N的重物时, 空心球刚好对气缸底无压力, 此时缸内温度为27. 若活塞上面重物减少103N后, 气缸内温度
11、则下降为17, 求此时空心球对气缸的压力. (p0 = 105Pa; g =10m/s2) 19 A、B是两个截面积相同的气缸, 放在水平地面上, 活塞可无摩擦地上、下移动, 活塞上固定一细的刚性推杆, 顶在一可绕水平固定轴O自由旋转的杠杆MN上, 接触点光滑. 活塞(连推杆)、杠杆的质量均可忽略. 开始时, A和B中气体压强为pA =1.10105Pa, 和pB =1.20105Pa体积均为V0=1.00L, 温度均匀T0=300K, 杠杆处于水平位置. 设大气压强始终为p0=1.00105Pa, 当气缸B中气体的温度TB变为400K,体积VB=1.10L时, 求气缸A中气体的温度.答案： 一、1. B、C、D 2. D 3. C 4. A、B、C 5. B 6. B 二、7. h =20cm 8. (1)p0 =75cmHg (2)L=45cm (9)(1)h=0.2m (2) h&127; =0.25m (3) 变化, 将 下沉 10. L =18.75cm 11. A =1.5ms2 12. 13, (1) PB =2.5atm (2) PA = 1.25atm 17(1)F =1.67102N (2)m = 1.7kg (3)h=5cm 18. N =0.31N 19. tA= 267.7K