气体练习题03版本

第1页，共10页气体练习题姓名____________班级___________学号____________分数______________选择题1．题图16为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡联通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是（）A．温度降低,压强增大B．温度升高,压强不变C．温度升高,压强减小D．温度不变,压强减小2．如图所示,一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞,使气缸悬空而静止.设活塞与缸壁间无摩擦,可以在缸内自由移动,缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列结论中正确的是（）A．若外界大气压增大,则弹簧将压缩一些B．若外界大气压增大,则气缸的上底面距地面的高度将增大C．若气温升高,则活塞距地面的高度将减小D．若气温升高,则气缸的上底面距地面的高度将增大3．某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示,图中()fv表示v处单位速率区间内的分子数百分率,所对应的温度分别为,,IIIIIITTT,则（）A．IIIIIITTTB．IIIIIIITTT第2页，共10页C．,IIIIIIIITTTTD．IIIIIITTT4．如图,两个一样的气缸（）A．B固定在水平桌面上,气缸中分别装有等质量同温度的同种气体,两气缸的活塞分别经定滑轮各挂一个重物mC和mD达到平衡,且mCmD,当两气缸中气体升高相等温度重新平衡后,则（）A．C．D下降的高度相同B．（）A．B两气缸内气体压强相同C．重物C比D下降的高度多D．（）A．B两气缸内压强均与升温前相同5．面积很大的水池中有一个很长的管子,其内径截面积为20cm2,管子在贴近水面处有一质量可忽略不计的活塞,活塞与管壁摩擦不计,且气密性良好,如题21图所示,当用力将活塞沿管壁缓慢提升15m过程中,拉力所做的功是(取g=10m/s2,大气压p0=105Pa)（）A．1000JB．1500JC．2000JD．3000J填空题6．如图所示,一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸,高为H,中间有一薄活塞,用一劲度系数第3页，共10页为k的轻弹簧吊着,活塞重为G,与汽缸紧密接触不导热,若Ⅰ、Ⅱ气体是同种气体,且质量、温度、压强都相同时,活塞恰好位于汽缸的正中央,设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计,汽缸内初始压强为0p=1.0×105Pa,温度为0T,求:①弹簧原长.②如果将汽缸倒置,保持汽缸Ⅱ部分的温度不变,使汽缸Ⅰ部分升温,使得活塞在汽缸内的位置不变,则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少?解答题7．如图,一气缸水平固定在静止的小车上,一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内,平衡时活塞与气缸底相距L.现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动,稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d.已知大气压强为P0,不计气缸和活塞间的摩擦;且小车运动时,大气对活塞的压强仍可视为P0;整个过程温度保持不变.求小车加速度的大小.8．如图,长L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭.水平放置时,长L0=50cm的空气柱被水银封住,水银柱长h=30cm.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,插入后有Δh=15cm的水银柱进入玻璃管.设整个过程中温度始终保持不变,大气压强p0=75cmHg.求:(1)插入水银槽后管内气体的压强p;(2)管口距水银槽液面的距离H.9．如图,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中,B的容积第4页，共10页是A的3倍.阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空,B和C内都充有气体.U形管内左边水银柱比右边的低60mm.打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等.假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积.(i)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位)(ii)将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60mm,求加热后右侧水槽的水温.10．在一端封闭、内径均匀的直玻璃管内,有一段水银柱封闭一定质量的理想气体a.将管口向上竖直放置,若温度为T,达到平衡时,气柱a的长度为L;将管口向下竖直放置,若温度为T1,达到平衡时,气柱a的长度为L1.然后将管平放在水平桌面上,此时温度为T2,在平衡时,气柱a的长度为L2.已知:T、T1、T2、L、L1;大气压P0一直保持不变,不计玻璃管和水银的体积随温度的变化.求:L211．如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,温度为27℃,外界大气压强不变.若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:(1)大气压强0p的值;(2)玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度;(3)当管内气体温度缓慢升高到多少℃时,水银柱的上端恰好重新与管口齐平?a水银柱10cm31cm第5页，共10页12．(10分)一端封闭一端开口,内径均匀的直玻璃管注入一段水银柱,当管水平放置静止时,封闭端A空气柱长12cm,开口端B空气柱长12cm,如图所示.若将管缓慢转到竖直位置,此时A空气柱长度为15cm,然后把管竖直插入水银槽内,最后稳定时管中封闭端空气柱A长仍为12cm,(设大气压强为1.0×105Pa=75cmHg,整个过程中温度保持不变),则(1)管中水银柱的长度L为多少cm?(2)最后稳定时B空气柱的长度lB2为多少cm?13．如图,容积为1V的容器内充有压缩空气.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2V.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p0,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.第6页，共10页14．一活塞将一定质量的一个大气压的理想气体封闭在水平固定放置的汽缸内,开始时气体体积为V0,温度为270C.在活塞上施加压力,将气体体积压缩到原来的2/3.温度升高到570C.设大气压P0=1.0×105Pa,活塞与汽缸壁摩擦不计.求此时气体的压强.15．一水银气压计中混进了空气,因而在27℃、外界大气压为760毫米汞柱时,这个水银气压计的读数为740毫米汞柱.此时管中水银面距管顶80毫米.当温度降至-3℃时,这个气压计的读数为745毫米汞柱.求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱?《选修3-4》16．一个水平放置的气缸,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SA=40cm2,SB=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11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恰好移到两圆筒联接处?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?第7页，共10页4LL图11AB第8页，共10页气体练习题参考答案选择题1.A2.D3.B4.CD5.C填空题6.①2HGk②002GTPs解答题7.设小车加速度大小为a,稳定时气缸内气体的压强为P1,活塞受到气缸内外气体的压力分别为①②由牛顿第二定律得③小车静止时,在平衡情况下,气缸内情况下,气缸内气体的压强应为p0.由玻意耳定律得④,式中⑤⑥联立①②③④⑤⑥式得⑦8.解析:(1)设当转到竖直位置时,水银恰好未流出,管截面积为S,此时气柱长l=70cm由玻意耳定律:p=p0L0/l=53.6cmHg,由于p+gh=83.6cmHg,大于p0,因此必有水银从管中流出,设当管转至竖直位置时,管内此时水银柱长为x,由玻意耳定律:p0SL0=(p0-gh)S(L-x),解得:x=25cm,设插入槽内后管内柱长为L’,L’=L-(x+h)=60cm,由玻意耳定律,插入后压强p=p0L0/L’=62.5cmHg,(2)设管内外水银面高度差为h’,h’=75-62.5=12.5cm,管口距槽内水银面距离距离H=L-L’-h’=27.5cm,9.180mmHg,364K[解析]第9页，共10页10.设管的横截面积为S,设水银柱在竖直放置时产生的压强为Ph根据理想气体状态方程有:1100)()(TSLPPTSLPPhh可得:01111PLTTLLTTLPh根据理想气体状态方程又有:2200)(TSLPTSLPPh得:LTTLLLTL11122211.(1)p1=p0+21cmHgV1=10ST1=300Kp2=p0-15cmHgV2=16ST2=300Kp1V1=p2V2p0=75cmHg=1.0×105Pa(2)p3=75+15=90cmHgV3=LSp1V1=p3V3L=10.67cm(3)p4=p3=90cmHgV4=(31-15)S=16ST3=300K4433TVTVT4=450Kt=177℃第10页，共10页12.(1)对A,根据玻意耳定律,2211AAAAVpVp75×12=15(75-L),解得L=15cm(2)对B,cmHgpppLAB901575222211BBBBVpVp290975BlcmlB5.7213.解析:由玻马定律得1102012()()pvpvpghvv求出:120111()ghvvpvpv14.1.65×105Pa15.解:研究混入水银气压计中的空气,出两个状态的状态参量分别为:p1=760-740=20mmHgV1=80Smm3(S是管横截面积)T1=273+27=300Kp2=p-745mmHgV2=(740+80)S-745S=75Smm3T2=273+(-3)=270KmmHgPsPsTVPTVP2.76227075)745(3008020222111解得：得态方程：将数据带入理性气体状16.解:①对活塞受力分析,活塞向右缓慢移动过程中,气体发生等压变化由盖·吕萨克定律2143TLSTLSLSBBA(3’)代入数值,得KT3002时活塞A恰好移到两筒连接处②活塞向右移动过程中,外界对气体做功JJSSLpWBA300)102104(5.03101)(33350(3’)由热力学第一定律JJJQWU200500300(2’)气体的内能减少200J