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    如图所示，容积为100cm3的球形容器，与一根均匀刻有从0到100刻度粗细均匀的竖直长管相连，两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.25cm3．有一滴水银（体积可忽略）将球内一定质量的气体同外面的大气隔开．当温度为20°C时，该滴水银位于刻度为40的位置．如果用这种装置来测量温度（不计容器及管子的热膨胀），试问：
    （1）在此温度计刻度内能测量的温度范围有多大？
    （2）若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度，则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等？请分析说明．
    （3）如果外界大气压强为76cmHg，环境温度保持为30°C，能往管中最多可注入多少水银而下部水银恰好不进入球形容器？
    分析：（1）由两次使用等压变化，从而求出可以测量的温度范围；
    （2）根据温度与刻度成线性关系，来确定是否相等．
    （3）使用等压变化和等温变化求解．
    解答：解：（1）由等压变化，
    V1
    T1
    =
    V2
    T2

    T1=
    V1T2
    V2
    =
    100×293
    100+40×0.25
    K=266.4 K
    V1
    T1
    =
    V3
    T3
      
    T3=
    V3T1
    V1
    =
    (100+100×0.25)×266.4
    100
    K=333 K    
    温度测量的范围 266.4K～333K
    （2）相等．因为是等压变化，温度变化与体积变化比值恒定（或温度数值与0到100的刻度数值成线性关系．）
    （3）环境温度为30°C时 
    V1
    T1
    =
    V4
    T4
    ，
    100
    266.4
    =
    V4
    303
    ，
    解出 V4=113.7cm3
    p4V4=p5V1     
    76×113.7=（76+h）×100   
    解出h=10.4cm    
    最多可注入的水银为V=hs=10.4×0.25cm3=2.6cm3．
    答：（1）在此温度计刻度内能测量的温度范围是266.4K～333K
    （2）若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度，则相邻刻度线所表示的温度之差是相等．因为是等压变化，温度变化与体积变化比值恒定．
    （3）如果外界大气压强为76cmHg，环境温度保持为30°C，能往管中最多可注入2.6cm3水银而下部水银恰好不进入球形容器．
    点评：考查对等压变化理解，同时要掌握等温变化、等容变化的理解，最后要掌握理想气体状态方程．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    科目：高中物理 来源： 题型：

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    A、两种气体混合前后温度不变B、两种气体混合后的温度低于混合前的温度C、混合前氦分子的平均速率等于氪分子的平均速率D、混合后氦分子的平均速率大于氪分子的平均速率

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网（选修模块3-3）
    （1）如图，固定的导热气缸内用活塞密封一定质量的理想气体，气缸置于温度不变的环境中．现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化．下列图象中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能，
    .
    		Ek
    表示该气体分子的平均动能，n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线．能正确反映上述过程的是
     

    （2）2010年诺贝尔物理学奖授予安德烈?海姆和康斯坦丁?诺沃肖洛夫，以表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究．他们通过透明胶带对石墨进行反复的粘贴与撕开使得石墨片的厚度逐渐减小，最终寻找到了厚度只有0.34nm的石墨烯，是碳的二维结构．如图所示为石墨、石墨烯的微观结构，根据以上信息和已学知识判断，下列说法中正确的是
     
    精英家教网
    A．石墨是晶体，石墨烯是非晶体
    B．石墨是单质，石墨烯是化合物
    C．石墨、石墨烯与金刚石都是晶体
    D．他们是通过物理变化的方法获得石墨烯的
    （3）为保证驾乘人员的安全，轿车中设有安全气囊．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠（NaN3）爆炸产生气体（假设都是N2）充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V=56L，囊中氮气密度ρ=2.5kg/m3，已知氮气摩尔质量M=2.8×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1，试估算囊中氮气分子的总个数N（结果保留一位有效数字）．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【物理  选修3-3】（15分）

    如图所示，某种自动洗衣机进水时，洗衣机缸内水位升高，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．

    ⑴(5分)当洗衣缸内水位缓慢升高时，设细管内空气温度不变，则被封闭的空气

    A．分子间的引力和斥力都增大

    B．分子的热运动加剧

    C．分子的平均动能增大

    D．体积变小，压强变大

    ⑵(10分)如图所示，容积为100cm3的球形容器，装有一根均匀刻有从0到100刻度的粗细均匀的长直管子，两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.2cm3，球内盛有一定质量的气体，有一滴水银恰好将球内气体同外面的大气隔开，在温度为5℃时，那滴水银在刻度20处，如果用这种装置作温度计用，

    ①试求此温度计可以测量的温度范围（不计容器及管子的热膨胀，假设在标准大气压下测量）．

    ②若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度，则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等？为什么？

     

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    A．分子间的引力和斥力都增大    B．分子的平均动能增大

    C．内能一定增大                D．体积变小，压强变大

    ⑵(10分)如图所示，容积为100cm3的球形容器，装有一根均匀刻有从0到100刻度的粗细均匀的长直管子，两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.2cm3，球内盛有一定质量的理想气体，有一滴水银恰好将球内气体同外面的大气隔开，在温度为5℃时，那滴水银在刻度20处，如果用这种装置作温度计用，

    ①试求此温度计可以测量的温度范围（不计容器及管子的热膨胀，假设在标准大气压下测量）

    ②若将0到100的刻度替换成相应的温度刻度，则相邻刻度线所表示的温度之差是否相等？为什么？

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