高考物理选修大题 2页

‎1．(04上海)如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为‎6cm，管内外水银面高度差为‎50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移（管口未离开槽中水银），使管内外水银而高度差变成‎60cm.（大气压强相当于75cmHg）求：‎ ‎（1）此时管内空气柱的长度；‎ ‎（2）水银槽内水银面下降的高度；‎ ‎2.（99年）如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成．活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动．A、B的质量分别为mA＝‎12kg，mB＝‎8.0kg，横截面积分别为SA=4.0×10‎-2m2‎，SB＝2.0×10‎-2m2‎．一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间．活塞外侧大气压强P0=1.0×105Pa．‎ ‎(1)气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强．‎ ‎(2)已知此时气体的体积V1=2.0×10‎-2m3‎．现保持温度不变，将气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示．与图1相比，活塞在气缸内移动的距离l为多少？取重力加速度g=‎10m/s2．‎ ‎1．（1）玻璃管内的空气作等温变化 ‎ ‎ ①‎ ‎ ②‎ ‎ ③‎ ‎（2）设水银槽内水银面下降，水银体积不变 ‎ ④‎ ‎ ⑤‎ ‎ ⑥‎ ‎2．解答：‎ ‎(1)气缸处于图1位置时，设气缸内气体压强为P1，对于活塞和杆，力的平衡条件为 p0SA+p1SB=p1SA+p0SB ①‎ 解得 p1＝p0＝1.0×105Pa ②‎ ‎(2)气缸处于图2位置时，设气缸内气体压强为p2，对于活塞和杆，力的平衡条件为 p0SA+p2SB+(mA+mB)g=p2SA+p0SB ③‎ 设V2为气缸处于图2位置时缸内气体的体积，由玻意耳定律可得 p1V1=p2V2 ④‎ 由几何关系可得 V1-V2= l (SA-SB) ⑤‎ 由以上各式解得 l =9.1×10‎-2m ⑥‎