《2025年新坐标同步练习高中物理选择性必修第三册人教版青海专用》

3. (关联气体问题)(2024·甘肃平凉模拟预测)如图所示,内径粗细均匀的 $ U $ 形玻璃管竖直放置,用水银柱将两部分理想气体封闭在玻璃管内。当环境温度 $ T_{1} = 280 \, K $ 时,两空气柱的长度分别为 $ L_{1} = 38 \, cm $、$ L_{2} = 21 \, cm $,左右两侧底部连通的水银面的高度差 $ h_{1} = 4 \, cm $,玻璃管左侧上方水银柱的长度 $ h_{2} = 12 \, cm $。已知大气压强 $ p_{0} = 76 \, cmHg $,现将环境温度缓慢升高到 $ T_{2} = 300 \, K $,水银不会溢出。
(1) 求系统稳定时左侧封闭气体的长度；
(2) 环境温度保持 $ T_{2} = 300 \, K $ 不变,现从左管口缓慢倒入水银,恰好使左右两侧水银面的高度差恢复到 $ h_{1} = 4 \, cm $,求左管中需要倒入的水银柱的长度。

[巩固提升] 请做：课后达标检测 $ 11 $
(1)22.5cm　(2)6cm

答案： 解析:
(1)以左侧封闭气体为研究对象,由盖 - 吕萨克定律可得 L₂'S/T₂ = L₂S/T₁,解得L₂' = 22.5cm。
(2)以右侧封闭气体为研究对象,从最初状态到最终状态,气体发生等容变化,由查理定律,得p₁/p₂ = T₁/T₂,其中p₁ = (76 + 12 - 4)cmHg = 84cmHg,解得p₂ = 90cmHg。左管中需要倒入的水银柱的长度
ΔL = (90 + 4 - 76 - 12)cm = 6cm。
答案:
(1)22.5cm　
(2)6cm

1. 固体可以分为①晶体和②非晶体两类。石英、云母、明矾、食盐、硫酸铜、味精等是③晶体,玻璃、蜂蜡、松香、沥青、橡胶等是④非晶体。

答案： ①晶体 ②非晶体 ③晶体 ④非晶体

2. 晶体有天然的、规则的几何形状。非晶体没有规则的外形。我们在初中已经学过,晶体具有确定的⑤熔点,非晶体没有确定的熔化温度。

答案： ⑤熔点

3. 有些晶体沿不同方向的导热或导电性能不同,有些晶体沿不同方向的光学性质不同,这类现象叫作⑥各向异性。非晶体沿各个方向的物理性质都是一样的,这叫作⑦各向同性。由于多晶体是许多⑧单晶体杂乱无章地组合而成的,所以多晶体没有确定的几何形状,也不显示各向异性。
说明：具有各向异性的一定是单晶体,具有各向同性的可能是非晶体,也可能是多晶体。

答案： ⑥各向异性 ⑦各向同性 ⑧单晶体