(ii)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。
3水下10m处气泡的压强差是28Pa,气泡在接近水面时的半径与原来半径之比为【解析】(i)由公式?P?2。 12?2?0.070Pa=28Pa 得,?P?r5?10?3水下10m处气泡的压强差是28Pa。
(ii)忽略水温随水深的变化,所以在水深10m处和在接近水面时气泡内温度相同。
由理想气体状态方程PV?nRT,得
PV ① 11?PV22
4V1??r13 其中, ②
34V2??r23 ③
3由于气泡内外的压强差远小于水压,气泡内压强可近似等于对应位置处的水压,所以有
535 P④ 1?P0??gh1?1?10Pa+1?10?10?10?2?10Pa=2P0 P2?P0
4343将②③④⑤带入①得,2P0??r1?P0??r2
3333 2r1?r2
r23?2?1.3
r1 ⑤
【考点】理想气体状态方程 【难点】 当气体内部压强远大于气泡内外压强差时,
计算气体内部压强时可忽略掉压强差,即气体压强等于对应位置的水压。
[2016全国II-33].[物理—选修3-3](15分) (1)(5分)一定量的理想气体从状态a开始,经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态,其p–T图像如图所示,其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.气体在a、c两状态的体积相等
B.气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
C.在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D.在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功 【答案】ABE
考点:理想气体、热力学第一定律 [2016全国II-33](2)(10分)一氧气瓶的容积为0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3。当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气。若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。
【答案】N=4天
考点:气体的状态变化
[2016全国III-33]【物理选修3-3】(1)关于气体的内能,下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同 B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大 C.气体被压缩时,内能可能不变
D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关
E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加 【答案】CDE
考点:考查了分子热运动
[2016全国III-33](2)一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg。环境温度不变。
【答案】h?9.42cm 【解析】
试题分析:设初始时,右管中空气柱的压强为p1,长度为l1;左管中空气柱的压强为p2?p0,长度为l2。活塞被推下h后,右管中空气柱的压强为p'1,长度为l'1;左管中空气柱的压强为p'2,长度为l'2。以cmHg为压强单位,由题给条件得
p1?p0?(20.0?20.0?5.00)cmHg 2l'1?(20.0?20.0?5.00)cm 2根据玻意耳定律p1l1?p'1l'1 联立解得p'1?144cmHg
根据题意可得p'1?p'2,l'2?4.00cm?20.0?5.00cm?h 2根据玻意耳定律可得p2l2?p'2l'2,解得h?9.42cm 考点:考查了理想气体状态方程的应用
[2016江苏12 A].[选修3?3](12分)
(1)在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸汽的变化情况为 ▲ .
(A)压强变小(B)压强不变(C)一直是饱和汽(D)变为未饱和汽
【答案】AC 【解析】
试题分析:在冷却的过程中,温度降低,锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡所以锅内水蒸汽一直是饱和汽,故C正确;D错误;在冷却的过程中,温度降低,饱和汽的压强减小,所以A正确;B错误。。
(2)如题12A?1图所示,在斯特林循环的p?V图象中,一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A,整个过程由两个等温和两个等容过程组成B→C的过程中,单位体积中的气体分子数目 ▲ (选填“增大”、“减小”或“不变”),状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A?2图所示,则状态A对应的是 ▲ (选填“①”或“②”).学科.网
【答案】不变①
(3)如题12A-1图所示,在A→B和D→A的过程中,气体放出的热量分别为4J和30J.在B→C和C→D的过程中,气体吸收的热量分别为20J和12J.求气体完成一次循环对外界所做的功. 【答案】8J 【解析】
试题分析:完成一次循环气体内能不变ΔU=0,吸收的热量Q=(20+12–4–20)J=8 J 由热力学第一定律ΔU=Q+W得,W=–8 J

