高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)
选修3-3 气体等圧変化和等容变化-水银柱封闭气体压强计算(内含答案)
高中物理选修3-3 气体气体等压变化和等容变化水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S,内装有密度为ρ的液体。
右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高。
活塞与管壁间无摩擦且不漏气。
温度为T0时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L,压强均为大气压强p0,重力加速度为g。
现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动。
求:(1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强p1;(2)温度升高到T1为多少时,右管活塞开始离开卡口上升;(3)温度升高到T2为多少时,两管液面高度差为L。
2、如图所示,一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm的气柱,活塞的横截面积为0.01m2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个密封接口与U形管相通,密封接口离气缸底部的高度为70cm,气缸与U形管相通处气体体积忽略不计。
在图示状态时气体的问题为17℃,U形管两支管水银面的高度差h1为6cm,右支管内水银面到管口的高度为20cm,大气⁄。
求:压强p0=1.0×105Pa保持不变,水银的密度ρ=13.6×103kg m3(1)活塞的重力;(2)现在将U形管右支管开口端用橡皮塞(厚度不计)封住,并在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体缓缓加热,让活塞高度始终不变。
当气体温度升高到57℃,不再加沙粒,同时停止对气体加热,这时U形管两支管内水银面的高度差h2变为多少?(气缸内气体温度变化不影响U形管)(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少℃,U形管内的水银开始流动?3、一竖直放置的、长为L的圆筒下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时筒内气体温度为T1。
现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒,活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出,平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至T2,在保持温度不变的条件下将筒T2,大气压强为p0,重倒置,平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。
人教版高中物理选修3-3第八章《气体》检测题(包含答案)
《气体》检测题一、单选题1.气体分子间的距离比较大,分子作用力可以忽略不计,气体可以看成理想气体.对于一定质量的理想气体,下列说法中正确的是( )A.如果体积减小,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定增大B.如果压强增大,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定增大C.如果密度不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定不变D.如果温度不变,气体分子在单位时间内作用于器壁单位面积的平均作用力一定不变2.如图,上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置,活塞将气体封闭在气缸内。
设有a、b两卡环,使活塞只能向上滑动。
开始时活塞搁在a、b上,现缓慢加热缸内气体,直到活塞刚要离开卡环。
能正确反映缸内气体体积压强变化的V—1/P图象是()A.B.C.D.3.如图所示,两个直立汽缸由管道相通.具有一定质量的活塞a、b用刚性杆固连,可在汽缸内无摩擦地移动,缸内及管中封有一定质量的气体,整个系统处于平衡状态.大气压强不变,现令缸内气体的温度缓慢升高一点,则系统再次达到平衡状态时A.活塞向下移动了一点,缸内气体压强不变B.活塞向下移动了一点,缸内气体压强增大C.活塞向上移动了一点,缸内气体压强不变D.活塞的位置没有改变,缸内气体压强增大4.如图所示,一定质量的理想气体,从图示 A 状态开始,经历了 B、C 状态,最后到 D 状态,下列判断中正确的是( )A.A→B 温度升高,压强变大 B.B→C 体积不变,压强不变C.B→C 体积不变,压强变小 D.C→D 体积变小,压强变小5.下面关于气体压强的说法正确的是( )①气体对器壁产生的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的②气体对器壁产生的压强等于作用在器壁单位面积上的平均作用力③从微观角度看,气体压强的大小跟气体分子的平均动能和分子密集程度有关④从宏观角度看,气体压强的大小跟气体的温度和体积有关A.只有①③对 B.只有②④对 C.只有①②③对 D.①②③④都对6.对于一定质量气体的体积、温度、压强的说法中不正确的是( )A.保持温度不变,气体体积增大,分子密度减小,使气体分子在单位时间内对容器单位面积上的碰撞次数减少,导致压强减小B.保持压强不变,气体的体积增大,气体的密度减小,对器壁碰撞的次数有减小的趋势,但温度的升高,使每个分子对器壁的平均冲力增大而导致压强有增大的趋势,两种趋势的作用可相抵消,所以,压强不变时,温度升高,体积必增大C.保持体积不变,气体的分子密度不变,当温度升高时,平均每个气体分子对器壁的冲力增大,单位时间内对单位面积碰撞次数增多,致使气体压强增大D.气体温度、体积不变,气体压强可以改变7.一端封闭的圆筒内用活塞封闭着一定质量的理想气体,它分别处在如图所示的三种状态时的温度关系是A.T a>T b>T c B.T a<T b<T c C.T a=T b>T c D.T b>T a>T c8.一定质量的理想气体经过如图所示的一系列过程:下列说法正确的是______.A.由a→b过程,气体内能增加B.由a→b过程,气体分子热运动加剧C.当分子热运动减缓时,压强必定减小D.当分子平均动能增大时,气体体积可以保持不变9.如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为p)( )A.p0-ρg(h1+h2-h3) B.p-ρg(h1+h3)C.p0-ρg(h1-h2+h3) D.p-ρg(h1+h2)10.伽耳顿板可以演示统计规律。
选修3-3--气体等圧変化和等容变化-水银柱封闭气体压强计算(内含答案)
高中物理 选修3-3 气体气体等压变化和等容变化 水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U 形管,左管上端封闭,右管开口且足够长,管的横截面积为S ,内装有密度为ρ的液体。
右管内有一质量为m 的活塞搁在固定卡口上,卡口与左管上端等高。
活塞与管壁间无摩擦且不漏气。
温度为 时,左、右管内液面等高,两管内空气柱长度均为L ,压强均为大气压强 ,重力加速度为g 。
现使左右两管温度同时缓慢升高,在活塞离开卡口上升前,左右两管液面保持不动。
求: (1)右管活塞刚离开卡口上升时,右管封闭气体的压强 ; (2)温度升高到 为多少时,右管活塞开始离开卡口上升; (3)温度升高到 为多少时,两管液面高度差为L 。
2、如图所示,一足够高的直立气缸上端开口,用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm 的气柱,活塞的横截面积为0.01m 2,活塞与气缸间的摩擦不计,气缸侧壁通过一个密封接口与U 形管相通,密封接口离气缸底部的高度为70cm ,气缸与U 形管相通处气体体积忽略不计。
在图示状态时气体的问题为17℃,U 形管两支管水银面的高度差 为6cm ,右支管内水银面到管口的高度为20cm ,大气压强Pa 保持不变,水银的密度 。
求: (1)活塞的重力;(2)现在将U 形管右支管开口端用橡皮塞(厚度不计)封住,并在活塞上添加沙粒,同时对气缸内的气体缓缓加热,让活塞高度始终不变。
当气体温度升高到57℃,不再加沙粒,同时停止对气体加热,这时U 形管两支管内水银面的高度差 变为多少?(气缸内气体温度变化不影响U 形管)(3)保持上题中的沙粒质量不变,让气缸内的气体逐渐冷却,那么当气体的温度至少降为多少℃,U 形管内的水银开始流动?3、一竖直放置的、长为L 的圆筒下端封闭,上端与大气(视为理想气体)相通,初始时筒内气体温度为 。
现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒,活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出,平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至 ,在保持温度不变的条件下将筒倒置,平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。
高中物理选修3_3气体压强专项练习题(附答案)
选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C.其状态变化过程的p﹣V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程.T A=300 K.气体从C→A的过程中做功为100 J.同时吸热250 J.已知气体的内能与温度成正比。
求:(i)气体处于C状态时的温度T C;(i i)气体处于C状态时内能U C。
3、如图所示.一个内壁光滑的导热气缸竖直放置.内部封闭一定质量的理想气体.环境温度为27℃.现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口.活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2.大气压强为P0=1.0×105Pa.重力加速度g取10m/s2.气缸高为h=0.3m.忽略活塞及气缸壁的厚度.(i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码.再让周围环境温度缓慢升高.要使活塞再次回到气缸顶端.则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示.一汽缸固定在水平地面上.通过活塞封闭有一定质量的理想气体.活塞与缸壁的摩擦可忽略不计.活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接.在平台上有另一物块B.A、B的质量均为m=62.5 kg.物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm.缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa.温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热.(g=10 m/s2)求:①物块A开始移动时.汽缸内的温度;②物块B开始移动时.汽缸内的温度.5、如图所示.一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置.横截面积为S=2×10﹣3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体.此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm.在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环.气体的温度为300K.大气压强P0=1.0×105Pa.现将气缸竖直放置.如图所示.取g=10m/s2求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.6、一个上下都与大气相通的直圆筒.内部横截面积为S = 0.01m2.中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。
物理选修3-3 气体习题
A. P0 -ρg(h1+ h2- h3) B. P0 -ρg(h1+ h3) C. P0 -ρg(h1+ h3- h2) D. P0 -ρg(h1+ h2)
h1
h2
h3
4.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水 银柱,中间封有一段空气,则
(A)弯管左管内外水银面的高度差为h (B)若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大 (C)若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升 (D)若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升
1.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时, 管内水银面比管外高h,上端空气柱长为L,如图1所示, 已知大气压强为H cmHg,下列说法正确的是( ) A.此时封闭气体的压强是(L+h) cmHg B.此时封闭气体的压强是(H-h) cmHg C.此时封闭气体的压强是(H+h) cmHg D.此时封闭气体的压强是(H-L) cmHg
2.在温度不变的情况下,把一根长为100cm的上 端封闭的均匀玻璃管竖直 插入水银槽中,管口到 槽内水银面的距离是管长的一半,如图所示,已 知 大气压相当于75cm高水银柱产生压强,求水 银进入管高度.
3.如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭, 密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度 差分别为 h1、h2 和 h3,则 B端气体的压强为(已知大 气压强为P0) (空气。容器与水银压强计相连,压强计 左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时,两管中水银面等高,左管中水 银面上方到气阀之间空气的体积为。打开气阀,左管中水银下降;缓慢地 向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的 高度差为h。已知水银的密度为,大气压强为,重力加速度为g;空气可 视为理想气体,其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1。
高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)
高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)选修3-3 气体压强计算专项练1.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图象如图所示。
已知该气体在状态A时的温度为27℃。
求:①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2.一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,TA=300K,气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,已知气体的内能与温度成正比。
求:i)气体处于C状态时的温度TC;ii)气体处于C状态时内能UC。
3.如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为27℃。
现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气。
已知活塞的横截面积为S=4.0×10^-4m^2,大气压强为P=1.0×10^5Pa,重力加速度g取10m/s,气缸高为h=0.3m,忽略活塞及气缸壁的厚度。
i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积。
ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?4.如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100cm^2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10cm。
开始时活塞距缸底L1=10cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p=1×10^5Pa,温度t1=27℃。
现对汽缸内的气体缓慢加热,g=10m/s。
求:①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度。
5.如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10^-3m^2,质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P=1.0×10^5Pa。
气体压强练习题(含答案)
气体压强练习题(含答案)
1. 一个气缸的体积是0.5L,内有0.2mol的气体,温度为300K,求气体的压强。
解答:根据理想气体状态方程,气体的压强可以通过以下公式
计算:
P = (n * R * T) / V,
其中,P为气体的压强,n为气体的摩尔数,R为气体常数,T
为气体的温度,V为气体的体积。
将已知值代入公式,得到:
P = (0.2mol * 8.314 J/(mol*K) * 300K) / 0.5L,
计算得到气体的压强为9968.4 Pa。
2. 一个中有2.5mol的气体,体积为10L,温度为400K,求气
体的压强。
解答:和上一题类似,根据理想气体状态方程,气体的压强可
以通过以下公式计算:
P = (n * R * T) / V
将已知值代入公式,得到:
P = (2.5mol * 8.314 J/(mol*K) * 400K) / 10L,
计算得到气体的压强为9972.4 Pa。
3. 一个中的气体,压强为Pa,摩尔数为0.5mol,体积为0.4L,求气体的温度。
解答:根据理想气体状态方程,气体的温度可以通过以下公式
计算:
T = (P * V) / (n * R)
将已知值代入公式,得到:
T = ( Pa * 0.4L) / (0.5mol * 8.314 J/(mol*K)) 计算得到气体的温度为9611.8 K。
注意:以上计算中使用的单位为标准单位。
希望这份练习题对您有帮助!。
高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题(含答案)
高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题一、 选择题(共8小题,每小题6分,共48分)1. 有下列几种说法,其中错误的是A. 气体体积等于各个气体分子体积之和B. 气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生C. 温度越高,气体分子平均速度越大D. 一定质量的气体,体积不变时,分子平均速度越大,气体压强也越大2. 如图1所示,在U 型管的封闭端A 内有一部分气体,管中标斜线部分均为水银,则A 内气体的压强应为下述关系式中的:A. p=h 2B.p=p 0-h 1-h 2C.p=p 0-h 2D. p=p 0+h 13. 关于摄氏温度与热力学温度的换算中,下面说法错误的是A. 10℃=283KB.升高10℃就是升高283KC.-10℃=263KD. 降低到-10℃就是降低到263K4、如图汽缸由不传热的活塞把缸内理想气体分成两部分,当Ⅰ、Ⅱ两部分气体的热力学温度之比为3:2,他们的体积之比为2:1,如图所示,如果把气体Ⅰ升温到127℃,气体Ⅱ降温到-73℃,不计活塞和汽缸间的摩擦,活塞达到平衡后,两部分气体体积之比为A. 2:1B. 3:2C.5:2D.8:215.将一端开口的均匀玻璃管,开口竖直向下放入水银槽中,管上端封闭有空气,开始时管内外水银高度差为h ,现用力F 将管缓慢即匀速的提起,如图8—3所示,则在匀速提升过程中,作用在管外竖直向上的拉力F 的变化情况为:(设管不离开水银面)A. 逐渐增大B.逐渐减小C. 不变D. 不能判定6.如图所示,一定质量理想气体经历ab 、bc 、cd 、da 四个过程,正确的是A. ab 过程中气体压强减小B. bc 过程中气体压强减小C. cd 过程中气体压强增大D. da 过程中气体压强增大7.如图所示,一段水银柱把部分空气封闭在粗细均匀的玻璃管里,在玻璃管里先通过封闭端口的水平轴,顺时针旋转一周,下列说法正确的是A. 封闭端内的空气压强由大变小,又由小变大,恢复原值B. 封闭端内的空气压强由小变大,又由大变小,恢复原值C. 封闭端的空气体积由大变小,又由小变大,恢复原值D. 封闭端的空气体积由小变大,又由小变大,恢复原值8.在两端封闭内径均匀的玻璃观中有一段水银柱,起两端是空气,当玻璃管水平放置时,两端的空气柱长恰好相等,压强为p 厘米汞柱高,当玻璃管竖直放置时,上段空气柱的长度是下段的2倍,则玻璃观中的水银长的厘米数是:A. PB.3p/4C. p/2D.p/4图8—3二、填空题(每题6分,共12分)9.如图,两端都开口的倒U形玻璃管,B端插入水银槽中,而在右边管内有一段长为5cm的水银柱处于平衡状态,则左管内外水银面高度差为_______ cm,若把该管缓慢竖直向上提起2cm,则左管内外水银面高度差将______,右管内水银柱将向____移动10.温度为273℃,压强为0.5atm的空气密度为kg/m3。
高中物理选修3-3必做题(带答案)
1、一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ,其状态变化过程的p ﹣V 图象如图所示.已知该气体在状态A 时的温度为27℃.则:①该气体在状态B 和C 时的温度分别为多少℃?②该气体从状态A 经B 再到C 的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?答案:①B 、C 时的温度分别为177℃,27℃②A 到状态C 的过程中放热.因为A 和C 的温度相等,PV 图像的面积等于所做的功,所以可求得放热1200j 。
2、一定质量理想气体经历如图所示的A →B 、B →C 、C →A 三个变化过程,T A =300 K ,气体从C →A 的过程中做功为100 J ,同时吸热250 J ,已知气体的内能与温度成正比。
求:(i )气体处于C 状态时的温度T C ;(i i )气体处于C 状态时内能U C 。
解析:(i )因为A-C 是一个等压过程,对理想气体的状态参量进行分析,根据盖吕萨克定律:C C A A T V T V =,可求得TC=150K(ii) 有气体的内能与温度成正比。
TA=300K, TC=150K, 可知EA=2EC又因为从C 到A 的过程中,气体的体积增大,气体对外界做功,即W=-100K, 吸热250j , 即 Q=250j , 满足E C -100j+250j=E A 。
联立可求得E C =150j , E A =300j 。
3、如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为27℃,现将一个质量为m=2kg 的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m 2,大气压强为P 0=1.0×105Pa ,重力加速度g 取10m/s 2,气缸高为h=0.3m ,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i )求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii )现在活塞上放置一个2kg 的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?答案:(i )气缸内的封闭气体是一个等温变化。
高中物理选修33气体压强专项练习题(附答案)(2020年九月整理).doc
选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,T A=300 K,气体从C→A的过程中做功为100 J,同时吸热250 J,已知气体的内能与温度成正比。
求:(i)气体处于C状态时的温度T C;(i i)气体处于C状态时内能U C。
3、如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为27℃,现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2,大气压强为P0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,气缸高为h=0.3m,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10 m/s2)求:①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度.5、如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10﹣3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa.现将气缸竖直放置,如图所示,取g=10m/s2求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.6、一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S = 0.01m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。
高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题(含答案)
高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题(含答案)高中物理选修3-3热学《气体》单元测试题一、选择题(共8小题,每小题6分,共48分)1. 有下列几种说法,其中错误的是A. 气体体积等于各个气体分子体积之和B. 气体的压强由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生C. 温度越高,气体分子平均速度越大D. 一定质量的气体,体积不变时,分子平均速度越大,气体压强也越大2. 如图1所示,在U 型管的封闭端A 内有一部分气体,管中标斜线部分均为水银,则A 内气体的压强应为下述关系式中的:A. p=h 2B.p=p 0-h 1-h 2C.p=p 0-h 2D. p=p 0+h 13. 关于摄氏温度与热力学温度的换算中,下面说法错误的是A. 10℃=283KB.升高10℃就是升高283KC.-10℃=263KD. 降低到-10℃就是降低到263K4、如图汽缸由不传热的活塞把缸内理想气体分成两部分,当Ⅰ、Ⅱ两部分气体的热力学温度之比为3:2,他们的体积之比为2:1,如图所示,如果把气体Ⅰ升温到127℃,气体Ⅱ降温到-73℃,不计活塞和汽缸间的摩擦,活塞达到平衡后,两部分气体体积之比为A. 2:1B. 3:2C.5:2D.8:215.将一端开口的均匀玻璃管,开口竖直向下放入水银槽中,管上端封闭有空气,开始时管内外水银高度差为h ,现用力F 将管缓慢即匀速的提起,如图8—3所示,则在匀速提升过程中,作用在管外竖直向上的拉力F 的变化情况为:(设管不离开水银面)A. 逐渐增大B.逐渐减小C. 不变D. 不能判定6.如图所示,一定质量理想气体经历ab 、bc 、cd 、da 四个过程,正确的是A. ab 过程中气体压强减小B. bc 过程中气体压强减小C. cd 过程中气体压强增大D. da 过程中气体压强增大7.如图所示,一段水银柱把部分空气封闭在粗细均匀的玻璃管里,在玻璃管里先通过封闭端口的水平轴,顺时针旋转一周,下列说法正确的是A. 封闭端内的空气压强由大变小,又由小变大,恢复原值B. 封闭端内的空气压强由小变大,又由大变小,恢复原值C. 封闭端的空气体积由大变小,又由小变大,恢复原值D. 封闭端的空气体积由小变大,又由小变大,恢复原值8.在两端封闭内径均匀的玻璃观中有一段水银柱,起两端是空气,当玻璃管水平放置时,两端的空气柱长恰好相等,压强为p 厘米汞柱高,当玻璃管竖直放置时,上段空气柱的长度是下段的2倍,则玻璃观中的水银长的厘米数是:A. PB.3p/4C. p/2D.p/4图8—3二、填空题(每题6分,共12分)9.如图,两端都开口的倒U形玻璃管,B端插入水银槽中,而在右边管内有一段长为5cm的水银柱处于平衡状态,则左管内外水银面高度差为_______ cm,若把该管缓慢竖直向上提起2cm,则左管内外水银面高度差将______,右管内水银柱将向____移动10.温度为273℃,压强为0.5atm的空气密度为kg/m3。
人教版高中物理选修3-3 第八章 气体 测试含答案和详细解析
绝密★启用前人教版高中物理选修3-3 第八章气体测试本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分第Ⅰ卷一、单选题(共15小题,每小题4.0分,共60分)1.一根竖直静止放置的两端封闭的细玻璃管,管内封闭着的空气被一段水银柱分为上下两部分,如图所示,当它在竖直方向运动时,发现水银柱相对玻璃管向上移动(温度不变),以下说法正确的是()A.玻璃管做匀速运动B.玻璃管向下加速运动C.玻璃管向下减速运动D.玻璃管向上加速运动2.已知湖水深度为20 m,湖底水温为4 ℃,水面温度为17 ℃,大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(取g=10 m/s2,ρ水=1.0×103kg/m3)()A. 12.8倍B. 8.5倍C. 3.1倍D. 2.1倍3.如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落.管内气体()A.压强增大,体积增大B.压强增大,体积减小C.压强减小,体积增大D.压强减小,体积减小4.一端封闭的圆筒内用活塞封闭着一定质量的理想气体,它分别处在如图所示的三种状态时的温度关系是()A.TA>TB>TCB.TA<TB<TCC.TA=TB>TCD.TB>TA>TC5.一根粗细不均匀的水平放置的管道如图所示,用横截面积为S1和S2的两个活塞封闭住一定质量的气体,S2=2S1,在两个活塞上分别施以水平力F1和F2时,整个系统处于平衡状态,则关于气体作用在活塞S1和S2上的压强p1和p2以及水平力F1和F2的大小有(不计活塞与管壁间的摩擦)()A.F1=F2,p1=2p2B.F2=2F1,p1=p2C.F2≠2F1,p1=p2D.F1=F2,p1=p26.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变,把体积减为原来的一半时,其温度变为()A. 127 KB. 150 KC. 13.5 ℃D. 23.5 ℃7.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高h,上端空气柱长为L,如图所示,已知大气压强为H cmHg,下列说法正确的是()A.此时封闭气体的压强是(L+h) cmHgB.此时封闭气体的压强是(H-h) cmHgC.此时封闭气体的压强是(H+h) cmHgD.此时封闭气体的压强是(H-L) cmHg8.下列说法中正确的是()A.一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大B.一定质量的气体温度不变压强增大时,其体积也增大C.气体压强是由气体分子间的斥力产生的D.在失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁没有压强9.某种气体在不同温度下的分子速率分布曲线如图所示,f(v)表示分子速率v附近单位速率区间内的分子数百分率.曲线Ⅰ和Ⅱ所对应的温度分别为TⅠ和TⅡ,所对应的气体分子平均动能分别为E k1和E k2,则()A.TⅠ>TⅡ,E k1>E k2B.TⅠ>TⅡ,E k1<E k2C.TⅠ<TⅡ,E k1>E k2D.TⅠ<TⅡ,E k1<E k210.一端封闭的玻璃管开口朝下浸入水中,在某一深度恰好能保持静止.如果水面上方大气压突然降低一些,玻璃管在水中的运动情况是()A.加速上升,直到玻璃管一部分露出水面B.加速下降,直到水底C.先加速下降,后减速下降至某一深度平衡D.仍然静止11.一定质量的理想气体的p-t图象如图所示,气体从状态A到状态B的过程中,体积将()A.一定不变B.一定减小C.一定增大D.不能判定怎样变化12.如图所示,一定质量的某种理想气体,由状态A沿直线AB变化到状态B,A、C、B三点所对应的热力学温度分别记为TA、TC、TB,在此过程中,气体的温度之比TA∶TB∶TC为()A. 1∶1∶1B. 1∶2∶3C. 3∶3∶4D. 4∶4∶313.如图所示,汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞与缸壁间的摩擦,当外界大气压变化时,以下物理量中发生改变的有:①弹簧弹力的大小,②密封气体的体积,③密封气体的压强()A.①B.①②C.①③D.②③14.两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放置,如图所示.V左<V右,温度均为20 ℃,现将右端空气柱温度降为0 ℃,左端空气柱温度降为10 ℃,则管中水银柱将()A.不动B.向左移动C.向右移动D.无法确定是否移动15.有关气体压强,下列说法正确的是()A.气体分子的平均速率增大,则气体的压强一定增大B.气体分子的密集程度增大,则气体的压强一定增大C.气体分子的平均动能增大,则气体的压强一定增大D.气体分子的平均动能增大,气体的压强有可能减小第Ⅱ卷二、计算题(共4小题,每小题10分,共40分)16.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升.已知某型号轮胎能在-40 ℃~90 ℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm,最低胎压不低于1.6 atm,那么,在t=20 ℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适(设轮胎的体积不变)17.一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱,大气压强为76 cmHg,当气体温度为27 ℃时空气柱长为8 cm,开口端水银面比封闭端水银面低2 cm,如图所示,求:(1)当气体温度上升到多少℃时,空气柱长为10 cm?(2)若保持温度为27 ℃不变,在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为6 cm?18.如图,绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦.两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0.缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍.设环境温度始终保持不变,求汽缸A中气体的体积VA和温度TA.19.如图所示,汽缸中封闭着温度为100 ℃的空气,一重物用轻质绳索经光滑滑轮跟缸中活塞相连接,重物和活塞都处于平衡状态,这时活塞离汽缸底的高度为10 cm.如果缸内空气温度变为0 ℃,重物将上升多少厘米?(绳索足够长,结果保留三位有效数字)答案解析1.【答案】B【解析】水银柱相对玻璃管向上运动,由pV=C知,p1变大,p2变小,F合向下,则a向下.2.【答案】C【解析】湖底压强大约为p0+ρ水gh,即3个大气压,由气体状态方程,=,当一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的3.1倍,选项C正确.3.【答案】B【解析】初始状态p0=px+ph,若试管自由下落,则ph=0,px=p0,所以压强增大,由玻意耳定律知,pV=C,故V减小.4.【答案】D【解析】由题图可知VA=VB>VC,pA=pC<pB,由理想气体状态方程,可判断TB>TA>TC.5.【答案】B【解析】气体的压强是相等的,所以A选项不正确;由受力平衡可知F1+p0S=pS,F2+2p0S=2pS,故有F2=2F1,B选项正确.6.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得=,所以T2=·T1==K=150 K.7.【答案】B【解析】利用等压法,选管外水银面为等压面,则封闭气体压强p+ph=p0,得p=p0-ph,即p=(H-h) cmHg,故B项正确.8.【答案】A【解析】气体质量一定时,=恒量,显然A对,B错;由气体压强产生的原因知C错;D选项因为容器密闭,气体对器壁有压强,故选A.9.【答案】D【解析】根据麦克斯韦分布规律知,气体的温度越高,速率较大的分子所占的比例越大,所以Ⅰ的温度低,Ⅱ的温度高,即TⅠ<TⅡ,而温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,则E k1<E k2,故D正确.10.【答案】A【解析】上方大气压突然降低,玻璃管中的气体体积增大,将管中的水挤出一部分而上升,上升过程中压强进一步减小,管内气体进一步膨胀,继续加速上升,直到玻璃管一部分露出水面,A正确.11.【答案】D【解析】题目中给出的图线是p-t(摄氏温度)图,而不是p-T图,在图甲中,p-t图中的等容线的反向延长线通过(-273 ℃,0),而没有通过原点,只有在p-T图中的等容线才能通过原点,如图乙所示.因该题中的AB反向延长线是否通过-273 ℃,题设条件中无法找到,所以就不能判断A到B变化过程中体积如何变化,故D正确.12.【答案】C【解析】由p-V图象可知,pA=3 atm,VA=1 L,pB=1 atm,VB=3 L,pC=2 atm,VC=2 L,由理想气体状态方程可得==,代入数据得TA∶TB∶TC=3∶3∶4.13.【答案】D【解析】先判断弹簧弹力是否改变,以活塞、汽缸及缸内气体组成的整体为研究对象,系统受重力、弹簧的弹力及外界气体压力的作用,由于外界气体压力的合力始终为零,故弹簧的弹力等于系统重力,不随外界大气压的变化而变化.再分析判断气体的压强.以汽缸为研究对象,受力情况如图所示:汽缸处于平衡状态,所以有mg+pS=p0S.当外界大气压p0变化时,为重新达到平衡,缸内气体的压强p也跟着变化,气体的体积也发生变化.14.【答案】C【解析】设降温后水银柱不动,则两段空气柱均为等容变化,初始状态左右压强相等,即p左=p右=p对左端空气柱=,则Δp左=p左=p,同理右端空气柱Δp右=p,所以Δp右>Δp左,即右侧压强降低得比左侧多,故水银柱向右移动,选项C正确.15.【答案】D【解析】气体的压强在微观上与两个因素有关:一是气体分子的平均动能,二是气体分子的密集程度,密集程度或平均动能增大,都只强调问题的一方面,也就是说,平均动能增大的同时,分子的密集程度可能减小,使得压强可能减小;同理,当分子的密集程度增大时,分子的平均动能也可能减小,气体的压强变化不能确定,故正确答案为D.16.【答案】2.01 atm≤p≤2.83 atm【解析】由于轮胎容积不变,轮胎内气体做等容变化.设在T0=293 K充气后的最小胎压为p min,最大胎压为p max.依题意,当T1=233 K时胎压为p1=1.6 atm.根据查理定律=,即=,解得p min≈2.01 atm,当T2=363 K时胎压为p2=3.5 atm.根据查理定律=,即≈,解得p max≈2.83 atm.17.【答案】(1)122.3 ℃(2)28.7 cm【解析】(1)气体的初状态:p1=p0-ph=74 cmHg,V1=8S,T1=300 K,气体的末状态:p2=p0+ph=78 cmHg,V2=10S,由公式=,代入数据得:T2≈395.3 K,t2=122.3 ℃.(2)气体的状态:V3=6S,T3=300 K,由公式=,代入数据得:p3≈98.7 cmHg.加入水银柱的长度为L=98.7-76+2+(2×2)=28.7 cm.18.【答案】V0 1.4T0【解析】设初态压强为p0,膨胀后A、B压强相等=1.2p0pBB中气体始末状态温度相等,p0V0=1.2p0(2V0-VA)得VA=V0A部分气体满足=,得TA=1.4T0.19.【答案】2.68 cm【解析】这是一个等压变化过程,设活塞的横截面积为S.初态:T1=(273 +100) K=373 K,V1=10S末态:T2=273 K,V2=LS由盖—吕萨克定律=得LS=V1,L=×10 cm≈7.32 cm重物上升高度为10 cm-7.32 cm=2.68 cm.。
高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)
选修3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C,其状态变化过程的p﹣V图象如图所示.已知该气体在状态A时的温度为27℃.则:①该气体在状态B和C时的温度分别为多少℃?②该气体从状态A经B再到C的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2、一定质量理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,T A=300 K,气体从C→A的过程中做功为100 J,同时吸热250 J,已知气体的内能与温度成正比。
求:(i)气体处于C状态时的温度T C;(i i)气体处于C状态时内能U C。
3、如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为27℃,现将一个质量为m=2kg的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0×10﹣4m2,大气压强为P0=1.0×105Pa,重力加速度g取10m/s2,气缸高为h=0.3m,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i)求活塞静止时气缸内封闭气体的体积.(ii)现在活塞上放置一个2kg的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8.两物块间距为d=10 cm.开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105Pa,温度t1=27 ℃.现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10 m/s2)求:①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度.5、如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10﹣3m2质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0×105Pa.现将气缸竖直放置,如图所示,取g=10m/s2求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K时封闭气体的压强.6、一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S = 0.01m2,中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。
高中物理选修3-3第八章气体同步习题(带答案)
第八章气体知识点总结1.气体的状态参量(1)温度:温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一,符号T,单位K(开尔文);摄氏温度是导出单位,符号t,单位℃(摄氏度)。
两种温度间的关系可以表示为:T = t+273.15K和ΔT =Δt,要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
0K是低温的极限,它表示所有分子都停止了热运动,可以无限接近,但永远不能达到。
气体分子速率分布曲线图像表示:拥有不同速率的气体分子在总分子数中所占的百分比。
图像下面积可表示为分子总数。
特点:同一温度下,分子总呈“中间多两头少”的分布特点,即速率处中等的分子所占比例最大,速率特大特小的分子所占比例均比较小;温度越高,速率大的分子增多;曲线极大值处所对应的速率值向速率增大的方向移动,曲线将拉宽,高度降低,变得平坦。
(2)体积:气体总是充满所在的容器,所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
(3)压强:气体的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的。
气体压强的微观意义:大量做无规则热运动的气体分子对器壁频繁,持续地碰撞产生了气体的压强。
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续.均匀的压力。
所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
决定气体压强大小的因素:①微观因素:气体压强由气体分子的密集程度和平均动能决定A.气体分子的密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多;B.气体的温度升高,气体分子的平均动能变大,每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大;从另一方面讲,气体分子的平均速率大,在单位时间里撞击器壁的次数就多,累计冲力就大。
②宏观因素:气体的体积增大,分子的密集程度变小。
在此情况下,如温度不变,气体压强减小;如温度降低,气体压强进一步减小;如温度升高,则气体压强可能不变,可能变化,由气体的体积变化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。
高中物理选修3-3气体大题训练(带答案)
选修3-3气体计算题专练1.如图所示,气缸呈圆柱形,上部有挡板,内部高度为d.筒内一个很薄的质量不计的活塞封闭一定量的理想气体,开始时活塞处于离底部的高度,外界大气压强为1×105Pa,温度为27℃,现对气体加热.求:①当活塞刚好到达汽缸口时,气体的温度;②气体温度达到387℃时,活塞离底部的高度和气体的压强.2.如图所示,U形管两臂粗细不等,开口向上,右端封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg.左端开口管中水银面到管口距离为11cm,且水银面比封闭管内高4cm,封闭管内空气柱长为11cm.现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:①粗管中气体的最终压强;②活塞推动的距离.3.如图所示粗细均匀的U形玻璃管竖直放置,左端用水银封闭着长L=13cm的理想气体,右端开口,当封闭气体的温度T=312K时,两管水银面的高度差△h=4cm.现对封闭气体缓慢加热,直到左.右两管中的水银面相平.设外界大气压p o=76cmHg.①求左、右两管中的水银面相平时封闭气体的温度;②若保持①问中气体温度不变,从右管的开口端缓慢注入水银,直到右侧管的水银面比左侧管的高△h′=4cm,求注入水银柱的长度.4.如图,有一个在水平面上固定放置的气缸,由a、b、c三个粗细不同的同轴绝热圆筒组成,a、b、c的横截面积分别为2S、S和3S.已知大气压强为p0.两绝热活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的细线相连,两活塞之间密封有温度为T0的空气,开始时,两活塞静止在图示位置.现对气体加热,使其温度缓慢上升,两活塞缓慢移动,忽略两活塞与圆筒之间的摩擦.求:①加热前被封闭气体的压强和细线中的拉力;②气体温度上升到多少时,其中一活塞恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处;气体温度上到时,封闭气体的压强.5.如图所示,导热的圆柱形汽缸固定在水平桌面上,横截面积为S.质量为m1的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与汽缸间无摩擦且不漏气.总质量为m2的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连.当环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h.现使活塞离缸底的高度为,求:①当活塞再次平衡时,环境温度度是多少?②保持①中的环境温度不变,在砝码盘中添加质量为△m的砝码时,活塞返回到高度为h处,求大气压强.6.如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m 的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成℃.℃两部分.初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,℃.℃两部分气体的高度均为l0,温度为T0.设外界大气压强为P0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=P0S,环境温度保持不变.求:在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞A下降的高度.7.有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃瓶A内封有一定量气体,与管A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出.设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计.①B管刻度线是在1标准大气压下制作的(1标准大气压相当于76cm水银柱的压强).已知当温度t=27℃时的刻度线在x=16cm处,问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处?②若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强,利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃,问此时实际温度为多少?8.如图所示,导热良好的U型玻璃管左右两臂等高,左端管口封闭,右端管口与大气相通,用水银柱在玻璃管内封闭了一段长L1=20cm的空气柱,此时左端水银面比右端水银面高h=33cm.现从右侧管口向管内缓慢注入水银,此过程中环境温度保持不变,直到右侧水银面与管口相平,求此时空气柱的长度.(取大气压强P0=76cmHg)9.一个水平放置的气缸,由两个截面积不同的圆筒联接而成.活塞A.B用一长为4L的刚性细杆连接,L=0.5m,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动.A.B的截面积分别为S A=40cm2,S B=20cm2,A.B之间封闭着一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)是压强为P0=1.0×105Pa的大气.当气缸内气体温度为T1=525K时两活塞静止于如图所示的位置.①现使气缸内气体的温度缓慢下降,当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处?②若在此变化过程中气体共向外放热500J,求气体的内能变化了多少?10.在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为2m0,气缸内有一质量为m0.横截面积为s的活塞密封住一定质量的理想气体.大气压强为p0,不计环境温度变化.①现对气缸施一水平向左的恒力F(如图A),稳定后封闭气柱长为l1,求此时气缸的加速度a和气体的压强p1?②若用大小仍为F的恒力水平向左推活塞,如图B,求稳定后封闭气柱的长度l2?11.如图,高度足够大的.导热的圆柱形汽缸A.B竖直放置,其内部的横截面积分别为S a=4.×10﹣3m2.S b=1.0×10﹣3m2,两气缸底部用容积不计的细管连通.用质量分别为m a=4.0kg.m b=2.0kg的a.b 两个活塞在两气缸内封闭了一定质量的理想气体,活塞a的上方有定位卡.当气体温度为27℃时,活塞a与定位卡紧贴,此时两气缸内封闭气体的总体积为V0=400mL.已知外界大气压强为p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2,两个活塞与气缸壁之间均不漏气且无摩擦.问:①当将缸内封闭的理想气体温度缓慢升高到177℃时,封闭气体的总体积多大?②用力缓慢压活塞b,且封闭气体的温度保持177℃不变,使封闭气体的体积恢得到V0时,封闭气体的压强多大?12.一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内,活塞质量为m.横截面积为S,可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性,整个装置与外界绝热,初始时封闭气体的温度为T1,活塞距离气缸底部的高度为H,大气压强为P o.现用一电热丝对气体缓慢加热,若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q,活塞上升的高度为,求:①此时气体的温度?②气体内能的增加量?13.如图所示,A.B是放置在水平面上的两个形状相同的气缸,其长度为L,S是在B汽缸内可无摩擦滑动的活塞,它的厚度可忽略,A.B之间有一个体积不计的细管联通,K为阀门,A气缸和细管是导热材料制成的,B气缸是绝热材料制成的.开始时阀门关闭,活塞处于B气缸的左端,A.B气缸内分别密闭压强为2p0和p0的两种理想气体,气体温度和环境温度均为T0,打开阀门K后,活塞向右移动的距离并达到平衡(此过程环境温度不变).求:①A气缸内气体的压强?②B气缸内气体的温度?14.由“U”形细管连接的左.右两气缸容积相同,并直立于竖直平面内.隔板K将左侧气缸分为A.B 两部分,B的容积是A的3倍,A内为真空,B和C内均封闭有一定质量的理想气体.开始时,B和C 内气体的温度均为27℃,“U”形细管内水银柱高度差为h1=60mm,如图所示.现保持B和C内气体的温度不变,抽出隔板K,整个系统稳定后,“U”形细管内左.右水银面相平.继续保持B内气体的温度不变,当将C中的气体缓慢加热到某一温度时,“U”形细管内水银柱高度差为h2=30mm,求此时C中气体的温度?(不计“U”形细管内气体的体积)15.如图所示,粗细均匀的“T”型细管竖直放置,竖直管A.B的两端封闭,水平管C的右端开口且与大气相通.当光滑活塞上不施加外力时,A.B两部分空气柱的长度均为30cm,竖直管中水银柱长度为15cm,C管中水银柱长度为4.2cm.大气压p0=75cmHg.现用外力缓慢推动活塞,恰好将C管中水银全部推入竖直管中;固定活塞,再将“T”型细管以水平管C为轴缓慢转动90°,求这时A端空气柱的长度?16.如图甲所示,用面积为S.质量为m的活塞在汽缸内封闭着一定质量的气体,当水平放置时,汽缸内的气体的温度为T1.空气柱的长度为L1,现将汽缸开口向上缓慢竖直放置,经过一段时活塞稳定后,再对汽缸缓缓加热,使活塞回到原位置图乙所示,封闭气体吸收的热量为Q.设大气压强为P0,活塞与汽缸无摩擦,汽缸导热性能良好.求:①活寒回到原位置时,汽缸内气体的温度?②加热过程中封闭气体的内能变化了多少?17.某物理兴趣小组为了探究气体实验定律,完成了如下的操作:该小组的同学将一截面积S=3cm2.长度L=57cm.一端封闭.粗细均匀导热性能良好的玻璃管竖直放置,如图所示.其中玻璃管竖直放置且开口向上,现将一段水银柱封闭玻璃管内的气体,经测量水银柱的长度为4cm,气柱的长度为51cm,已知环境温度为306K,外界的大气压强p0=76cmHg.①给管内气体加热,使水银柱的上端刚好到达玻璃管的开口处,求此时气体的温度?②环境的温度保持不变,向玻璃管内缓慢地注入水银,求水银柱的上端刚好与玻璃管的开口处平齐时水银柱的长度?18.内壁光滑的导热气缸竖直放置,用质量不计.横截面积为2×10﹣4m2的活塞封闭了一定质量的气体.先在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半.接着边在活塞上方缓缓倒上沙子边对气缸加热,使活塞位置保持不变,直到气体温度达到177℃.(外界环境温度为27℃,大气压强为1.0×105Pa,g=10m/s2).①求加热前倒入多少质量的沙子?②求整个过程总共倒入多少质量的沙子?在p﹣T图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化过程.19.如图所示,导热性能良好的U形玻璃细管竖直放置,水平细管又与U形玻璃细管底部相连通,各部分细管内径相同.U形管左管上端封有长11cm的理想气体柱B,右管上端用不计质量的小活塞封闭,形成一段气体柱C,气体柱B、C长度相同,U形玻璃管左.右两侧水银面恰好相平,水银面距U形玻璃管底部的高度为15cm.水平细管内封有长为10cm的理想气体柱A.现将小活塞缓慢向下推,使气体柱B的长度变为10cm,此时气体柱A仍封闭在水平玻璃管内.已知外界大气压强为75cmHg,玻璃管周围温度不变.试求:①最终气体柱B的压强?②活塞推动的距离?20.如图所示,长L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭.水平放置时,被封闭的空气柱长度L0=50cm,水银柱长h=30cm.现将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置,然后竖直插入水银槽,插入后空气柱的长度变为40cm.设整个过程中温度始终保持不变,大气压强p0=75cmHg.求:①玻璃管口竖直向下时,管内气体的压强p?②插入水银槽后,管口距水银槽液面的距离H?21.如图,右端开口.左端封闭的粗细均匀的细长U形玻璃管竖直放置.左、右两管长均为50cm,玻璃管底部水平部分长l3=30cm,玻璃管的左管中间有一段长l2=5cm的水银柱,在左管上部封闭了一段长l1=40cm的空气柱(空气可视为理想气体).已知大气压强为p0=75cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管右端开口处缓慢往下推,使左管上部空气柱长度变为l'1=35cm.假设下推活塞过程中没有漏气,环境温度不变.①下推活塞的过程中,左管上部封闭的空气柱是吸热还是放热?②求活塞往下推的距离?22.如图,左端封闭.右端开口且两端平齐,粗细均匀的U型管竖直放置,管中储有部分水银,图中已标出一些有用尺寸.现在右管的开口处用一不计厚度的活塞封闭;将活塞缓慢下推,当左管液面上升△h=10cm时停止推动活塞.已知在推动活塞的过程中不漏气,大气压强为76cmHg,U形管导热良好,环境温度不变.求活塞在右管内下移的距离?23.如图所示,在绝热圆柱形汽缸中用光滑绝热活塞密闭有一定质量的理想气体,在汽缸底部开有一小孔,与U形水银管相连,外界大气压为P0=75cmHg,缸内气体温度t0=27℃,稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm,此时活塞离容器底部的高度为L=50cm(U形管内气体的体积忽略不计).已知柱形容器横截面S=0.01m2,取75cmHg压强为1.0×105Pa,重力加速度g=10m/s2.①求活塞的质量?②若容器内气体温度缓慢降至﹣3℃,求此时U形管两侧水银面的高度差△h′和活塞离容器底部的高度L′?24.如图所示,一气缸竖直放在水平地面上,缸体质量M=10Kg,活塞质量m=4kg,活塞横截面积S=2×10﹣3m2.活塞上面的气缸里封闭了一定质量的理想气体,下面有气孔O与外界相通,大气压强P0=1.0×105Pa.活塞下面与劲度系数k=2×103N/m.原长l0=40cm的轻弹簧相连.当气缸内气体温度为t1=127℃时弹簧为自然长度,此时缸内气柱长度L1=20cm,g取10m/s2,活塞不漏气且与缸壁无摩擦.①当缸内气柱长度L2=24cm时,缸内气体温度为多少?②请用分子动理论知识解释温度的变化原因.25.如图所示,一根粗细均匀.内壁光滑的玻璃管竖直放置,玻璃管上端有一抽气孔,管内下部被活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为T1.现将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到p0时,活塞下方气体的体积为V1,此时活塞上方玻璃管的容积为 2.6V1,活塞因重力而产生的压强为0.5p0.继续将活塞上方抽成真空后密封,整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变,然后将密封的气体缓慢加热.求:①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T2?②当气体温度达到1.8T1时的压强p?.26.如图所示,竖直放置,粗细均匀且足够长的U形玻璃管与容积V0=8cm2的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度T1=300K时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=15cm,右管水银柱上方空气柱长h0=4cm,现在左管中加入水银,保持温度不变,使两边水银柱在同一高度,大气压强p0=75cmHg,U形玻璃管的横截面积S=0.5cm2.①求需要加入的水银柱的长度L?②若通过加热使右管水银面恢复到原来的位置,求此时封闭气体的温度T2?27.如图所示,在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞面积之比为S A:S B=1:2,两活塞以穿过B的底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动.两个气缸都不漏气.初始时,A.B中气体的体积皆为V0,温度皆为T0=300K.A中气体压强P A=1.5P0,P0是气缸外的大气压强.现对A加热,使其中气体的压强升到p A′=2p0,同时保持B中气体的温度不变.求此时A中气体温度T A?28.如图所示为气体温度计的示意图,A为容积较大的玻璃泡,通过一根细小的玻璃管(玻璃管B的容积远小于玻璃泡A的容积)连接,A内封闭一定质量的理想气体,B的下端插入水银槽中,当大气压为P0=76cmHg,温度为27℃时,玻璃管内外水银面的高度差为h=46cm,求:①温度为77℃时玻璃管内外水银面的高度差?②如果大气压变为75cmHg,测得的温度与实际温度之差是多少?29.如图所示,两个横截面积均为S=50cm2,导热性良好的气缸放在水平地面上,两气缸底部有一细连通管,中间有一阀门,连通管的容积可忽略.左侧气缸高为L=30cm,顶部封闭,右侧气缸壁与活塞间无摩擦,活塞质量为m=25kg,两气缸中密封有同种理想气体,初始时阀门关闭,左侧气缸中气体压强为p0=1×105pa,右侧气缸中活塞到气缸底部的距离为h=24cm.已知重力加速度为g=10m/s2,大气压强恒为p,环境温度不变,现打开阀门,待活塞重新稳定后,活塞到气缸底部的距离为多少?气体向外界放出了多少热量?30.如图所示,结构相同的绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦,已知两汽缸的横截面积之比S A:S B=2:1,两汽缸内均装有处于平衡状态的某理想气体,开始时汽缸中的活塞与缸底的距离均为L,温度均为T0,压强均为外界大气压.缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍,设环境温度始终保持不变,求:℃停止加热达到稳定后,A.B汽缸中的气体压强之比?℃稳定后汽缸A中活塞距缸底的距离?31.如图,一根粗细均匀的长l=76cm的细玻璃管开口向上竖直放置,管中有一段h=24cm的水银柱,下端封闭了一段l1=36cm长的空气柱,现让玻璃管在竖直面内缓慢旋转360°后,再回到原竖直状态,求此时封闭气体的长度?(外界大气压强恒为p0=76cmHg)32.如图所示,一端开口.内壁光滑的玻璃管竖直放置,管中用一段长H0=38cm的水银柱封闭一段长L1=20cm的空气,此时水银柱上端到管口的距离为L2=4cm,大气压强恒为p0=76cmHg,开始时封闭气体温度为t1=27℃,取0℃为273K.求:①缓慢升高封闭气体温度至水银开始从管口溢出,此时封闭气体的温度?②保持封闭气体初始温度27℃不变,在竖直平面内从图示位置缓慢转动至玻璃管水平过程中,求从管口溢出的水银柱的长度?(转动过程中没有发生漏气)33.一个水平放置的汽缸,由两个截面积不同的圆筒连接而成.活塞A.B用一长为4L的刚性细杆连接,L=0.5m,它们可以在筒内无摩擦地左右滑动.A.B的截面积分别为S A=40cm2,S B=20cm2,A.B 之间封闭着一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)是压强为p0=1.0×105 Pa的大气.当汽缸内气体温度为T1=525K时两活塞静止于如图所示的位置.℃求此时气体的压强?℃现使汽缸内气体的温度缓慢下降,当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处?34.如图所示,一直立汽缸由横截面积S A=20cm2和S B=10cm2的两部分圆筒连接而成,活塞A与B间用长为2L的细线相连,均可在缸内无摩擦地上.下滑动,A与B间封闭一定量的空气,A和B的上.下均与大气相通,大气压强保持为p0=1.0×105Pa.①当汽缸内空气温度为600K.压强为1.2×105Pa时,活塞A与B平衡位置如图所示.已知活塞B的质量m B=1kg,取g=10m/s2,求活塞A的质量m A?②当汽缸内气体温度由600K缓慢降低时,两活塞保持2L的距离一起向下缓慢移动(两活塞仍可视为处于平衡状态),直到活塞A到达两圆筒的连接处,若此后缸内空气继续降温,直到活塞A.B间的距离开始小于2L为止,分析整个降温过程中汽缸内空气压强的变化情况,求气体的最低温度?35.如图所示,柱形容器内用轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料.开始时活塞至容器底部的高度为H1=50cm,容器内气体温度与外界温度相等.在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H2=30cm处,气体温度升高了℃T=60K;然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H3=25cm处:已知大气压强为p0=1×106pa.求气体最后的压强与温度?36.如图所示,手握一上端封闭.下端开口的细长玻璃管,在空中(足够高处)处于竖直静止状态,内部有一段长l1=25.0cm的水银柱封闭着一段空气柱,稳定时空气柱长l2=15.0cm,已知大气压强p0=75.0cmHg,若不慎滑落,玻璃管做自由落体运动时,内部水银柱相对玻璃管会移动多少厘米?(空气温度保持不变)37.如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m 的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成℃.℃两部分.初状态整个装置静止不动处于平衡,℃.℃两部分气体的长度均为l0,温度为T0.设外界大气压强为P0保持不变,活塞横截面积为S,且mg=P0S,环境温度保持不变.求:℃在活塞A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞B下降的高度?℃现只对℃气体缓慢加热,使活塞A回到初始位置,此时℃气体的温度?38.如图所示,导热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的导热活塞与两气缸间均无摩擦,两活塞面积S A.S B的比值为5:1,两气缸都不漏气;初态两气缸中气体的长度皆为L,温度皆为t0=27℃,A中气体压强P A=,P0是气缸外的大气压强;①求B中气体的压强?②若使环境温度缓慢升高,并且大气压保持不变,求在活塞移动位移为时环境温度为多少?气体计算题答案1、答:①600K ②1.1×105Pa.2、答:①88cmHg ②4.5cm.3、答:①380K ②5.5cm.4、答:①p0,0N;②T0 p0.5.答:①②6.答:0 10 9L7.答:①21.4cm ②22℃.8.答:10cm.9.答:①300k ②200J10.答:①,②1323lSpFFSp⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-11.答:①600ml ②12.答:①②13.答:①②.14.答:350K.15.答:25.2cm16.答:①(1+)T1 ②Q﹣mgL1 17.答:①318K ②9cm18.答:①2kg ②4kg;19.答:①82.5cmHg ②3.196cm.20.答:℃93.75cmHg ②78.75cm高中物理(内部资料)21 21.答:℃放出热量②15cm.22.答:27cm23.答:℃2kg ②1.5cm,45cm24.答:℃720K②原因:当缸内气柱长度变长时,气体体积变大,分子密集程度变小,在这种情况下温度升高,分子的平均动能变大,气体的压强就变大25.答:℃②0.75.26.答:℃23cm ②415K.27.答:500K.28.答:℃41cm ②10k29.答:℃14cm ②75J.30.答:℃6:7 ℃.31.答:39.13cm32.答:℃360K ②30cm33.答:℃℃300K34.答:℃1kg ℃300K35.答:℃2×105Pa ②300K.36.答:5cm37.答:℃0.4l0 ℃2.5T0.38.答:℃②127℃。
高二物理选修3-3压强真题练习
选修3-3真题练习33.(18年课标1,33题)[物理—选修3-3](15分)(1)(5分)如图,一定质量的理想气体从状态a 开始,经历过程①、②、③、④到达状态e ,对此气体,下列说法正确的是 (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 .过程①中气体的压强逐渐减小B .过程②中气体对外界做正功C .过程④中气体从外界吸收了热量D .状态c 、d 的内能相等E .状态d 的压强比状态b 的压强小(2)(10分)如图,容积为V 的汽缸由导热材料制成,面积为S 的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分,汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连,细管上有一阀门K 。
开始时,K 关闭,汽缸内上下两部分气体的压强均为p 0, 现将K 打开,容器内的液体缓慢地流入汽缸,当流入的液体体积为8V 时,将K 关闭,活塞平衡时其下方气体的体积减小了6V ,不计活塞的质量和体积,外界温度保持不变,重力加速度大小为g 。
求流入汽缸内液体的质量。
(1)(5分)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示。
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.图中两条曲线下面积相等B.图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C.图中实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形D.图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E.与0 ℃时相比,100 ℃时氧气分子速率出现在0~400 m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大(2)(10分)如图,容积均为V的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门K1、K3;B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。
初始时,三个阀门均打开,活塞在B的底部;关闭K2、K3,通过K1给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
选修 3-3 气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C ,其状态变化过程的p ﹣V 图象如图所示.已知该气体在状态 A 时的温度为 27℃.则:①该气体在状态 B 和 C 时的温度分别为多少℃?②该气体从状态 A 经 B 再到 C 的全过程中是吸热还是放热?传递的热量是多少?2、一定质量理想气体经历如图所示的 A →B 、B →C 、C →A 三个变化过程, T A =300 K ,气体从 C →A 的过程中做功为 100J ,同时吸热 250 J ,已知气体的内能与温度成正比。
求: (i )气体处于 C 状态时的温度 T C ; (i i )气体处于 C 状态时内能 U C 。
3、如图所示,一个内壁光滑的导热气缸竖直放置,内部封闭一定质量的理想气体,环境温度为 27℃,现将一个质量 为 m=2kg 的活塞缓慢放置在气缸口,活塞与气缸紧密接触且不漏气.已知活塞的横截面积为S=4.0 × 10﹣4m 2,大气压强为 P 0=1.0 × 10 5Pa ,重力加速度 g 取 10m/s5Pa ,重力加速度 g 取 10m/s2,气缸高为 h=0.3m ,忽略活塞及气缸壁的厚度.(i )求活塞静止时气缸内封闭气体的体积. (ii )现在活塞上放置一个2kg 的砝码,再让周围环境温度缓慢升高,要使活塞再次回到气缸顶端,则环境温度应升高到多少摄氏度?4、【2017·开封市高三第一次模拟】如图所示,一汽缸固定在水平地面上,通过活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞与缸壁的摩擦可忽略不计,活塞的截面积S=100 cm2. 活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接,在平台上有另一物块B,A、B的质量均为m=62.5 kg ,物块与平台间的动摩擦因数μ=0.8. 两物块间距为d=10 cm. 开始时活塞距缸底L1=10 cm,缸内气体压强p1等于外界大气压强p0=1×105 Pa,温度t5 Pa,温度t 1=27 ℃. 现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10 m/s 2)求:①物块A开始移动时,汽缸内的温度;②物块B开始移动时,汽缸内的温度.﹣3m25、如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置,横截面积为S=2×10 质量为m=4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体,此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm,在活塞的右侧12cm 处有一对与气缸固定连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.0 ×105Pa.现将气缸竖直放置,如图所示,取g=10m/s5Pa.现将气缸竖直放置,如图所示,取g=10m/s2求:(1)活塞与气缸底部之间的距离;(2)加热到675K 时封闭气体的压强.6、一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面积为S = 0.01m2 ,中间用两个活塞A和B 封住一定质量的气体。
A、B 都可沿圆筒无摩擦地上下滑动,且不漏气。
A 的质量不计, B 的质量为M,并与一劲度系数为k = 5 ×103 N/m 的较长的弹簧相连。
已知大气压p0 = 1 ×105 Pa ,平衡时两活塞之间的距离l0 = 0.6 m ,现用力压A,使之缓慢向下移动一段距离后,保持平衡。
此时用于压 A 的力 F = 500 N 。
求活塞 A 下移的距离。
7、如图所示,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分。
活塞与气缸顶部有一弹簧相连。
当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。
开始时B内充有一定量的气体,A内是真空。
B部分高度为L1=0.10米、此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。
现将整个装置倒置,达到新的平衡后B部分的高度L2等于多少?设温度不变。
8、如图,上端开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞,两活塞用刚性轻杆连接,两活塞间充有氧气,小活塞下方充有氮气。
已知:大活塞的质量为2m,横截面积为2S,小活塞的质量为m,横截面积为S;两活塞间距为L;大活塞导热性能良好,气缸及小活塞绝热。
初始时氮气和气缸外大气的匀强均为p0,大活塞与大L,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为g。
现通过电阻丝缓慢加热氮气。
圆筒底部相距2求:当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时,氮气的压强。
9、如图所示,导热的圆柱形气缸放置在水平桌而上,横截面积为S、质量为m l的活塞封闭着一定质量的气体(可视为理想气体),活塞与气缸间无摩擦且不漏气.总质量为m2:的砝码盘(含砝码)通过左侧竖直的细绳与活塞相连.当T环境温度为T时,活塞离缸底的高度为h.现使环境温度缓慢降为:2①当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少?T②保持环境温度为不变,在砝码盘中添加质量为△m的砝码时,2活塞返回到高度为h处,求大气压强p0.9、一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内,如题10(2)图所示,活塞的质量为m=30Kg,横截面积为S=100cm2,活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接,活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气。
开始时使气缸水平放置,连接活塞和气缸底的弹簧处于自然长度l0=50cm。
经测量大气压强p0=1.0×105Pa,将气缸从水平位置缓慢地竖直立起,稳定后活塞下移l10cm,整个过程外界温度不变。
求:气缸竖直放置时的压强,并判断能否求解弹簧的劲度系数。
11、如图,上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管内有一部分水银封住密闭气体,横截面积分别为S1=1cm2、S2=2cm2,细管内水银长度为h1=4cm,封闭气体长度为L=6cm。
大气压强为p0=76cmHg,气体初始温度为T1=280K,上管足够长。
(1)缓慢升高气体温度,求水银刚好全部进入粗管内时的温度T2;(2)气体温度保持T2不变,为使封闭气体长度变为8cm,需向开口端注入的水银柱的体积为多少?12、如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱,中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度l3=40.0cm.已知大气压强为P0=75.0cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓缓往下推,使管下部空气柱长度变为l20.0cm1.假设活塞下推过程中没有漏气,试求:(1)最后管下部空气的压强为多少cmHg?(2)活塞下推的距离(cm)13、如图所示,在长为L=57cm 的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内,用4cm 高的水银柱封闭着51cm长的理想气体,管内外气体的温度均为33℃,大气压强p0=76cmHg.①若缓慢对玻璃管加热,当水银柱上表面与管口刚好相平时,求管中气体的温度;②若保持管内温度始终为33℃,现将水银缓慢注入管中,直到水银柱上表面与管口相平,求此时管中气体的压强.14、如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管插在水银槽中,管的上部有一定长度的水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。
开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K 平衡时水银的位置如图( h1=h2=5 cm ,L1=50 cm) ,大气压为75 cmHg。
求:(1) 右管内空气柱的长度L2;(2) 关闭阀门A,当温度升至405 K 时,左侧竖直管内气柱的长度L3。
15、如图 1 所示,左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置,左管中封闭有长为L=20cm 的空气柱,两管水银面相平,水银柱足够长.已知大气压强为p0=75cmHg.(1)若将装置翻转180°,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢出),如图 2所示.当管中水银静止时,求左管中空气柱的长度;(2)若将图 1 中的阀门S 打开,缓慢流出部分水银,然后关闭阀门S,右管水银面下降了H=35cm,求左管水银面下降的高度.16、如图,在柱形容器中密闭有一定质量理想气体,一光滑导热活塞将容器分为A、B 两部分,离气缸底部高为49cm 处开有一小孔,与装有水银的U形管相连,容器顶端有一阀门K.先将阀门打开与大气相通,外界大气压等于p0=75cmHg,室温t 0=27℃,稳定后U 形管两边水银面的高度差为△h=25cm,此时活塞离容器底部为L=50cm.闭合阀门,使容器内温度降至﹣57℃,发现活塞下降,且U形管左管水银面比右管水银面高25cm.(U形管内径很小,活塞有一定质量,但不考虑厚度)求:(1)此时活塞离容器底部高度L′;(2)整个柱形容器的高度H.17、如图所示,U形管右管横截面积为左管 2 倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K 的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,大气压为76cm Hg.现向右管缓慢补充水银.①若保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为多大?②在①条件下,停止补充水银,若给左管的气体加热,使管内气柱长度恢复到26cm,则左管内气体的温度为多少?218、如图所示,一根两端开口、横截面积为S=2cm 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定(插入水银槽中的部分足够深).管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭着长L=21cm 的气柱,气体的温度为t1=7℃,外界大气压取P0=1.0 ×105Pa(相当于75cm高的汞柱的压强).(1)若在活塞上放一个质量为m=0.1kg 的砝码,保持气体的温度t1 不变,则平衡后气柱为多长?(g=10m/s2 )(2)若保持砝码的质量不变,对气体加热,使其温度升高到t2=77℃,此时气柱为多长?(3)若在(2)过程中,气体吸收的热量为10J,则气体的内能增加多少?19、如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,右管内气体柱长为39cm,中管内水银面与管口 A 之间气体柱长为40cm。
先将口 B 封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设整个过程温度不变,稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm,求:(1)稳定后右管内的气体压强p;(2)左管A端插入水银槽的深度h。
(大气压强p0=76cmHg)20、如图,在柱形容器中密闭有一定质量气体,一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、B 两部分,离气缸底部高为49cm处开有一小孔,与U 形水银管相连,容器顶端有一阀门K。
先将阀门打开与大气相通,外界大气压等于p0=75cmHg,室温t 0=27°C,稳定后U 形管两边水银面的高度差为Δh=25cm,此时活塞离容器底部为L=50cm。
闭合阀门,使容器内温度降至-57°C,发现U 形管左管水银面比右管水银面高25cm。
求:(1)此时活塞离容器底部高度L′;(2)整个柱形容器的高度H。
21、(2013 上海徐汇区期末) 如图所示,竖直放置的均匀细U型试管,左侧管长L OA=30cm,右管足够长且管口开口,初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm,气体温度为27°C,左右两管水银面等高。