高中物理气体练习(动态分析).doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中物理气体练习(动态分析)如图所示，粗细均匀的玻璃管，当温度为27时，封闭在管内的空气柱AB长为30cm，BC长为10cm，管内水银柱水平部分CD长为18cm，竖直部分DE长为15cm，外界大气压强为75cmHg，问：要使水平管内没有水银柱，温度至少要升高到多少？如图所示，粗细均匀的玻璃管，当温度为27时，封闭在管内的空气柱AB长为30cm，BC长为10cm，管内水

2、银柱水平部分CD长为18cm，竖直部分DE长为15cm，外界大气压强为75cmHg，问：要使水平管内没有水银柱，温度至少要升高到多少？现有某同学的解法如下：以ABC管中的气体为研究对象，各状态参量如下：E（式中S为玻璃管的横截面）A要使水平管内没有水银柱，则气体膨胀到D处，这时气体的状态参量如下：（式中S为玻璃管的横截面）因为，将上述各已知量代入，可求得，所以要使水平管内没有水银柱，温度至少要升高到31.5已知上述计算无误，请问该同学求得的结果是否正确？倘若有错，请求出正确结果。如图所示，左右两个底部截面均为S的柱形容器竖直放置。左容器足够高，上端敞开，大气压强为p0，右容器上端封闭。两个容器

3、的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个活塞A、B的重力均为0.1p0S，忽略摩擦。初始时，两个活塞A、B下方封有高度均为h的氮气，B上方封有高度为h的氢气。温度为T0=273K，系统处于平衡状态。现用外力将活塞A固定，将系统的底部浸入恒温热水槽中，使氮气温度升高到与水温相同，保持氢气的温度不变，再次平衡时，氢气柱高度变为0.8h。求：（1）再次平衡时，氢气的压强是多少？（2）水的温度是多少？AV0CK4V0BHh、用如图所示的传统打气筒给容器打气，设打气筒的容积为V0，底部有一阀门K可自动开启并不漏气，活塞A上提时外界大气可从其四周进入打气筒，活塞下移时可把打气筒内气体推入B中。若B的容积为

4、4V0，A、B内气体初始压强等于大气压P0，为使中气体压强达到10P0，则需打气_次。某同学设想在筒内焊接一卡环C（体积不计）来控制B内的压强，为了控制内气体的压强最大不超过10 P0，则卡环C到打气筒顶部的距离h与打气筒总长H的比值为_（所有摩擦不计，打气时温度不变，连接部分体积不计）。AB如图所示为水平放置的固定圆柱形气缸，气缸内被A、B两活塞封有一定质量的气体，活塞之间用硬杆相连（硬杆的粗细可忽略），活塞与气缸壁之间可无摩擦地滑动而不漏气。现缸内气体温度为600K，活塞在图示位置保持静止，若缸内气体温度稍有下降，则下列说法中正确的是（）A活塞将向右移动B活塞将向左移动C缸内气体的体积、温

5、度、压强都将发生变化D缸内气体将作等体积变化，活塞不发生移动如图所示，密闭容器内一细线悬挂重为G的玻璃管，玻璃管开口向下竖直插在水银槽中，管口不与槽底接触，管内外水银面存在一定高度差。如果再向密闭容器内充气，则以下判断正确的是-( )A 管内外水银面的高度差将增大B 管内气体压强将增大C 细线对玻璃管的拉力将增大D 细线对玻璃管的拉力将不变甲乙丙h1V1h2h3V2V3图4如图4所示，三根粗细一样、上端开口的玻璃管，中间有一段水银柱封住一段空气柱。如果V1=V2V3，h1V2，h1V2C、可能有V1V3，h1V3，h1h2=h3，三者原先温度相同，后来又升高相同温度，则管中水银柱向上移动情况是

6、：CA、丙管最多 B、乙管和丙管最多甲乙丙h1V1h2h3V2V3图4C、甲管与乙管最多 D、三管上升一样多图17L1L2如图17所示，这个装置可以作为火灾报警器使用：试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声。27时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面距离导线L2为10cm，管内水银柱的高度h为8 cm ，大气压强75厘米汞柱，则当温度达到多少摄氏度，报警器会报警？如果要使该装置在87摄氏度报警，则应该再往玻璃管内注入多少厘米高的汞柱？如果大气压增大，则报警温度会受到怎样的影响？某同学家的房间内，上午10时的温度为15，下午2时的温度为25，假定房间内气压无变化，

7、则下午2时与上午10时相比较，房间内的空气分子的 增大，空气质量 。如图所示，一定质量的理想气体经历过程I：由状态1经等压过程到状态4，再经过等容过程到状态3；经历过程II：由状态1经等容过程到状态2，再经等压过程到状态3。已知各状态对应的温度分别为、，则温度最低的是 ，温度相等的是 ，且与和的关系数学表达式为 。如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1105Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2求：（1）气柱多长

8、？（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？（3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力。（活塞摩擦不计）。一定质量的理想气体经过一系列的过程，如图5所示。下列说法中正确的是( ) (A)a至b过程中，气体压强减小，体积增大； (B)b至c过程中，气体压强不变，体积增大； (C)c至 a过程中，气体压强增大，体积减小； (D)c至a过程中，气体温度增加，体积不变。 图6 图5一横截面积为S的气缸水平放置、固定不动、气缸壁是导热的两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两个气室，达到平衡时1、2两个气室体积比为3：2。如图17所示在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d。求活塞B向右移动的距离

9、(不计活塞与气缸壁之间的摩擦) 某学生是这样解的：因两个气室达到稳定状态的压强都相等，温度又相等，所以体积的变化是均匀的，则两个气室的气体的总体积与2气室的气体体积之比一定不变 图17即：同理可得：两个气室总体积的减少量与2气室的体积减少量之比也不变， 即有 即：，得你认为这位学生的解法正确吗？若不正确，请列式解出你所认为正确的答案；若正确，则请你用另一种不同的方法，列式解出其结果。一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图所示。当在活塞下方注入一定质量的理想气体、温度为T时，气柱高为h，则当温度为T 时，气柱的高是 （ ）A. B.

10、C. D. 150V/m3t/O120ab如图所示是a、b两部分气体的等压图象，由图示条件可知，当t0时的气体a的体积与气体b的体积之比Va:Vb是 ；若恰好等于，则当ta=tb时， pa pb（选填“大于”、“等于”或“小于”）。AB如图所示的气缸B中由活塞A封闭了一定质量的理想气体。A的质量mA=10kg，B的质量mB=20kg，A的横截面积S=50cm2，A可在B中无摩擦地滑动。(大气压P0105Pa，g=10m/s2)(1)当B中理想气体的温度t1=127时，A与地面接触但对地的压力为零，求此时B对地的压力N1的大小。(2)当B中理想气体温度为t2时，B与地面接触但对地的压力为零，求此

11、时A对地的压力N2的大小，气体温度t2是多大？如图所示，两端开口、粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，两段水银柱中间封有一定质量的理想气体，其液面高度差如图所示，如果向左管倒入少量水银后，图中的 将如何变化？ A不变B.增大C.减小D.以上说法都不正确一个密闭气缸水平放置，中间有两个可以自由移动的活塞。将气缸内的气体分割成A.B.C三部分，在温度To时，它们的体积之比为2：3：5，当它们的温度一起升高到2To时，三部分体积的体积之比为 。若分别对三部分气体加热（活塞均绝热），使它们的体积相等，此时它们的热力学温度之比为 。如图所示，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底L处，固定一个中心

12、开孔的隔板a，在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b，只有当上部压强大于下部压强时，阀门才开启。C为一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板以下封闭气体压强为2Po(Po为大气压强)；隔板以上由活塞c封闭的气体压强为Po，活塞c与隔板距离为2L。现缓慢地将铁砂加在活塞c上，并设气体温度保持不变，已知铁砂质量为mo时，可产生向下的压强为Po，活塞、缸壁与隔板厚度均可不计，求：（1）当堆放铁砂质量为2mo时，活塞c距缸底高度是多少？（2）当堆放铁砂质量为4mo时，缸内各部分气体压强是多少？如图所示直角三角形ABC为一定质量理想气体状态变化的PV图线， 变化过程为ABCA。已知AB过程体积不变，CA的延

13、长线过坐标原点。则BC的变化是_过程，若已知A点对应的温度TA300 K，B点对应的温度TB400 K，则C点对应的温度TC_K。第11题图如图是一个气缸的横剖面图，它由两个直径不同的圆筒形容器构成。气缸内壁光滑，气缸内的活塞将气缸分成A、B、C、D四部分， A、B两气缸内充有理想气体，温度相同，C、D是真空，开始时活塞处于静止状态。若将A、B两部分气体同时升高相同的温度，则：AA、B两部分气体压强的增量相同 BA的压强增量比B的压强增量大C活塞将向压强增量小的方向移动 D活塞静止不动T(K)ABCD0P（Pa）第16题图一定质量的理想气体，其状态参量的变化如PT图象所示，从A开始，沿直线经历

14、了B、C，最后到D，由图可知：AAB温度升高，体积变大；BBC压强不变，体积变小；CCD体积变大，温度不变D状A和状B的体积相等， C点的体积最小。如图，在一端开口、一端封闭、粗细均匀的玻璃管内,一段长为h=25cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃管水平放置时，管内封闭的气柱长度为L1=20cm（如图a），这时的大气压强P0=75cmHg，室温是t1=27。将玻璃管缓慢地转过90o,使它开口向上，并竖直浸入热水中（如图b），待稳定后，测得玻璃管内气柱的长度L2=17.5cm。（1）求此时管内气体的温度t2（2）保持管内气体的温度t2不变，往玻璃管内缓慢加入水银，当封闭的气柱长度L3=1

15、4cm时，加入的水银柱长度是多少？（玻璃管足够长）。一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，它在100时的体积和10时的体积之比是_,它在0时的热力学温度是_K空气的摩尔质量是M=2.910-2kg/mol,某同学做一 次深呼吸,约吸入3.5103cm3的空气,那么他吸入空气的质量约为_ kg,吸入的空气分子数约为_个. （1.3kg/m3,NA=6.021023mol-1）一定质量的气体状态发生变化时，下列情况中可能的是（）A温度不变，体积增大、压强减小B体积不变，温度升高、压强减小C压强不变，温度升高、体积增大D温度不变，体积减小、压强增大如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为80 cm，一端

16、开口，一端封闭。管内有一段25 cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中，当玻璃管水平放置时，空气柱长为40 cm。问当玻璃管开口向下竖直放置时，管内空气柱长为多少?（假设温度保持不变，外界大气压为75cmHg）某同学解法为: 始末状态的压强分别为：P1=75 cmHg ，P2=75-25=50 cmHg，此过程为等温变化，根据玻意耳定律有：P1V1=P2V2 即：L2= P1L1/ P2=7540/50=60cm。你认为他的解法是否正确？若正确，请说明理由；若错误，也请说明理由，并且解出正确的结果。如图所示，两个直立的气缸由管道连通。具有一定质量的活塞a、b用钢性杆固连，可在气缸内无摩擦地移动。缸

17、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活塞向下移动一点，缸内气体压强不变B活塞向下移动一点，缸内气体压强增大C活塞向上移动一点，缸内气体压强减小D活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大如图所示装置，密闭容器Q和U型玻璃管a，竖直长玻璃管b通过橡皮管连接，玻璃管内装有水，将容器内的空气和外界隔离开。某同学利用此装置和温度计测量高山顶处的大气压强。实验步骤如下：(a) 在山底处，调节竖直管b的高低位置，使得a、b管内水面相平，并在a的管上作出水面的标记A；(b) 记录山底处的大气压强，并测量出山底处的温度T0

18、；(c) 将装置移到山顶处，调节竖直管b的高低位置，使得a管中的水面再次与标记A相平，测量b管的水面高出标记A处水面的高度h；(d) 认为高山顶处的大气压P=P0gh，其中g为重力加速度的值为水的密度。试说明上述测量步聚中漏掉或有错误的步聚，并加改正。用油膜法测出油的分子直径后，要测量阿伏加得罗常数，只需要知道油滴的（ ）A、密度 B、体积 C、摩尔质量 D、摩尔体积如图所示，气缸内封闭一定质量的气体。不计活塞与缸壁间的摩擦，也不考虑密封气体和外界的热传递，当外界大气压变化时，发生改变的有 ( ) A弹簧的弹力 B密封气体体积 C密封气体压强 D气缸底部离地面的高度如图所示，高为h、质量为M的

19、气缸静止放置在地面上，气缸正中央有一质量为m、厚度不计、横截面积为S的光滑活塞封闭有一定质量的气体，外界大气压强为p0。静止时气缸内气体的压强为_；现用竖直力缓慢向上提活塞，使得气缸被提离地面悬空静止，则活塞到气缸底部的高度为_如图所示，两个相同的盛水容器，密闭时装有相同水位的水现在它们顶部各插有一根两端开口的玻璃管，甲容器中的玻璃管下端插入水中，乙容器中的玻璃管下端在水面上方若打开容器底部的阀门，两个容器中均有水流出，现有以下说法：甲中水面下降的速度越来越快 乙中水面下降的速度越来越慢 甲中水先放完 乙中水先放完 其中说法正确的是 A B C D 如图所示，粗细均匀的型玻璃管一端封闭，另一端

20、开口，两支管竖直长均为45cm，管水平段AB长为15cm当温度为27时，长为5cm的水银柱恰好停留在水平管中央且封住一定质量的空气柱外界大气压强保持p0=75cmHg现缓缓改变管内气柱的温度：（1）降温使汞柱恰好全部进入A管时，A管内气体柱的温度为多少0C？（2）当汞柱恰好全部进入A管时封闭B管管口，如果升高A管气体温度而保持B管内气体温度不变，使汞柱回到水平管中央且静止，求这时A管内气体的压强和温度如图所示，一定质量的某种气体由状态a沿直线ab变化至状态b。下列关于该过程中气体温度的判断正确的是-（ ）A不断升高 B不断降低C先降低后升高 D先升高后降低如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质

21、量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1105Pa，当温度为7时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。活塞与气缸间的摩擦不计。求：（1）此时气柱多长？ （2）当气缸内的气体温度多高时，活塞刚好接触平台？如图所示，两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒A和B套在一起，底部到顶部的高度为20厘米，两者横截面积相等，光滑接触且不漏气。将A系于天花板上，用一块绝热板托住B，使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同，均为1.1105帕， 然后缓慢松开绝热板，让B下沉，当B下沉了2厘米时，停止下沉并处于静止

22、状态。求：（1）此时金属筒内气体的压强。（2）若当时的温度为24，欲使下沉后的套筒恢复到下沉前的位置，应将温度变为几摄氏度? ABO20cm有一种特殊材料，当温度升高时体积会迅速增加，增加的体积与升高的温度之间满足：DVkDT,其中k叫膨胀系数，是一个确定的常数。现将用该材料做成的完全相同的两个小球用细线分别拴在两个完全相同的容器底部，一个容器内注入水，另一个容器内注入水银，两小球的球心到液面的距离相等，放在同一房间内，由于环境温度的升高，小球会吸热而膨胀。若忽略水和水银的膨胀，上述过程中小球均未露出液面且容器内液体均未溢出，则两小球增加的体积_（选填“相等”、“不等”或“无法确定”），浸没在

23、水中的小球由于膨胀对外界做的功 （选填“大于”、“小于”或“等于”）浸没在水银中的小球由于膨胀对外界做的功。如图所示，两端封闭的U形管位于竖直平面内，A、B管中一定质量的理想气体处于室温状态，开始时A、B管中的水银面相平，现使U形管在竖直平面内顺时针转过一个不大的角度，待管中水银柱稳定后，保持管转动后的姿态不变，则（ ）A将整个U形管放入热水中，B管中的水银面将下降；B将整个U形管放入热水中，两管中的气体压强将相等；C让U形管自由下落，B管中的水银面将下降；D让U形管自由下落，两管中的气体压强将相等。如图所示，一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内,活塞上堆放着

24、铁砂，最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H0=10cm，气体的温度T0=300K，压强为大气压强p0。现对气体缓慢加热，当气体温度升高到360K时，活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升，此后在维持温度不变的条件下缓慢取走铁砂。已知活塞的横截面积是20cm2, 大气压强p0为1105 Pa，不计活塞与气缸之间的摩擦。求：（1）最初活塞上堆放着的铁砂的质量；（2）铁砂全部取走后活塞所能达到的高度H。如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静止的倒置于竖直平面的U型玻璃管内，左管下端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，使h变小的原因可能是 （A）环境温度升高（B）大气压强增大（C）U型玻璃管自由下落（D）把U型玻璃管转置开口竖直向上静置-