高中物理综合题

已知水的分子直径约为4×10^-10 m，水的密度为1.0×10³ kg/m³，水的相对分子质量为18.试根据以上数据估算阿伏加德罗常数.

试根据冰的密度(0.9×10³ kg／m³)、水的摩尔质量(18×10^-3 kg/mol)和阿伏加德罗常数，求1 cm³冰中的分子数.

如图8-3-13所示，竖直放置的足够长的密闭气缸，缸体与缸内理想气体的总质量m₁="10" kg，活塞质量m₂="2" kg，活塞横截面积S=2×10^-3 m²，活塞上端与一个劲度系数k=1×10³ N/m 的弹簧相连.当气缸下部被木柱支住时，弹簧刚好不伸长，封闭在气缸内的气柱长L₁="0.2" m，若外界大气压p₀=1×10⁵ Pa，g取10 m/s²，求

图8-3-13
(1)这时气缸内气体的压强为多大？
(2)将木柱拿开，待气缸重新平衡后(温度保持不变)弹簧伸长多少？
(3)气缸下降的距离是多少？

如图8-3-11所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长L="20" cm，活塞A上方的水银深H="10" cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计.用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平，现使活塞B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞上B移的距离，设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强p₀相当于75 cm的汞柱产生的压强.

图8-3-11

如图8-3-14所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有氢氧化钠溶液的容器内，溶液上方充满体积为V的氧气.玻璃导管一端插入密闭容器，另一端经胶皮管与U形管相连，U形管中装有一定量的水，两侧水面相平.将此装置放在黑暗中24小时后，U形管中两侧水面将出现高度差.试回答：

图8-3-14
(1)U形管中哪一侧水面上升？
(2)将此装置放置在黑暗中的目的是什么？
(3)U形管中两侧水面的高度差为h，容器内的氧气保持温度T不变，以ρ表示水的密度，以p₀、T₀表示标准状况下气体的压强和温度，以V_mol表示气体摩尔体积，实验时大气压强都为p₀，则可求得容器内的绿色植物因上述根本原因消耗了多少葡萄糖？(用化学方程式表示).

如图8-3-12所示,一连通器与贮水银的瓶M用软管相连,连通器的两支管竖直放置,粗细相同且上端封闭的均匀直管A和B内充有水银,水银面的高度差为h,水银面上方都是空气,气柱水均为2h,当气体的温度为T₀(K)时,A管中气体的压强与3h高的水银产生的压强相等.现使气体的温度升高到1.5T₀(K),同时调节M的高度,使B管中的水银面高度不变,问流入A管的水银柱的长度为多少?

图8-3-12

放在光滑地面上的汽缸如图8-3-6所示，缸体质量为2 kg，活塞质量为1 kg.静止时，活塞距离汽缸底面10 cm，活塞面积为100 cm²，外界大气压p₀为1×10⁵ Pa.现用水平推力F向左推活塞，活塞和汽缸以共同加速度向左加速运动，这时活塞和汽缸底的距离为8 cm,求水平推力F.（温度不变，下列因素不考虑：缸体厚度、空气阻力、活塞与汽缸间的摩擦）

图8-3-6

在湖面下50 m深处，温度为7℃，体积为1 cm³的气泡，升到湖面，温度为17℃，体积将变为多大？（p₀="10" m水柱）

体积分别为30 L和10 L的两容器内，分别装有127℃,10 atm(10⁶ Pa)的空气和真空，当把两者用细管连通后，气体的温度变成了47℃，则最终容器内气体的压强为____________.

如图8-3-5所示，粗细均匀的U形玻璃管如图放置，管的竖直部分长为20 cm，一端封闭，水平部分长40 cm，水平段管内长为20 cm的水银柱封住长35 cm的气柱.已知所封闭的气体温度为7 ℃，大气压强为75 cmHg，当管内温度升到351 ℃时管内空气柱的总长度是多少？（弯管部分体积忽略不计）

图8-3-5

如图8-3-4所示，一根一端封闭、一端开口向上的均匀玻璃管，长l="96" cm，用一段长h="20" cm的水银柱封住长h₁="60" cm的空气柱，温度为27 ℃，大气压强p₀="76" cmHg，问温度至少要升高到多少度，水银柱才能全部从管中溢出？

图8-3-4

用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成A、B两部分，其体积之比为V_A∶V_B=2∶1，如图8-3-3所示.起初A中有温度为27 ℃、压强为1.8×10⁵Pa的空气，B中有温度为127 ℃、压强为2×10⁵ Pa的空气.现拔出销钉，使活塞可以无摩擦地移动（无漏气），由于容器壁缓慢导热，最后气体都变到室温27 ℃,活塞也停止移动，求最后A中气体的压强.

图8-3-3

一个半径为0.1 cm的气泡，从18 m深的湖底上升，如果湖底水的温度是8 ℃，湖面的温度是24 ℃，湖面的大气压强是76 cmHg，那么气泡升至湖面时体积是多少？

如图8-3-10所示，某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1 m，因上部混入少量空气，使其读数不准.当气温为27 ℃，标准气压计读数为76 cmHg时，该气压计读数为70 cmHg.

图8-3-10
(1)在相同气温下，若用该气压计测量气压，测得读数68 cmHg，则实际气压应为多少cmHg?
(2)若在气温为-3 ℃时，用该气压计测得读数为70 cmHg,则实际气压为多少cmHg?

如果病人在静脉输液时，不慎将5 mL的空气柱输入体内，会造成空气栓塞，致使病人死亡.设空气柱在输入体内前的压强为760 mmHg,温度为27 ℃；人的血压为120/80 mmHg,试估算空气柱到达心脏处，在收缩压和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别是多少？(设体温为37 ℃)