高考物理二輪復(fù)習(xí)新和縣強(qiáng)化訓(xùn)練氣體狀態(tài)方程

氣體狀態(tài)方程復(fù)習(xí)3一·關(guān)聯(lián)氣體問(wèn)題1．如圖所示，密封的U形管中裝有水銀，左、右兩端都封有空氣，兩水銀面的高度差為h把U形管豎直浸沒在熱水中，高度差將（）A．增大B．減小C．不變D．兩側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度未知，不能確定2．內(nèi)徑均勻的“”形細(xì)玻璃管豎直放置，管內(nèi)有被水銀封閉的理想氣體Ⅰ和Ⅱ，豎直管上端與大氣相通，各部分長(zhǎng)度如圖所示。已知環(huán)境溫度為，大氣壓強(qiáng)。現(xiàn)只對(duì)理想氣體Ⅰ加熱，直到豎直玻璃管中的水銀與管口相平，此時(shí)（）A．理想氣體Ⅰ的溫度為B．理想氣體Ⅰ的溫度為C．理想氣體Ⅱ長(zhǎng)度變?yōu)镈．理想氣體Ⅱ長(zhǎng)度變?yōu)?．如圖所示，用兩個(gè)質(zhì)量均為m、橫截面積均為S的密閉活塞將開口向下豎直懸掛的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)的理想氣體分成I、Ⅱ兩部分，當(dāng)在活塞A下方懸掛質(zhì)量為m的兩個(gè)物體后，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)I、Ⅱ兩部分氣體的高度均為L(zhǎng)0。已知環(huán)境溫度、大氣壓強(qiáng)P0均保持不變，且滿足5mg=P0S，不計(jì)一切摩擦。當(dāng)取下一個(gè)物體后，兩活塞重新恢復(fù)平衡，求活塞A上升的高度。4．如圖所示，水平放置的固定汽缸A和B中分別用活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，其活塞面積之比為SA∶SB＝1∶3。兩活塞之間用剛性細(xì)桿相連，可沿水平方向無(wú)摩擦滑動(dòng)。兩個(gè)汽缸始終都不漏氣。初始時(shí)，A、B中氣體的體積分別為V0、3V0，溫度皆為，A中氣體壓強(qiáng)，p0是汽缸外的大氣壓強(qiáng)?，F(xiàn)對(duì)A緩慢加熱，在保持B中氣體溫度不變的情況下使B中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到。求：（1）此時(shí)A中的氣體壓強(qiáng)；（2）此時(shí)A中的氣體溫度。5．如圖，橫截面積為、高為60cm的相同導(dǎo)熱汽缸A、B，下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，汽缸A頂部封閉，汽缸B的頂部有一閥門K。B中有一可自由滑動(dòng)的活塞，質(zhì)量為5kg、厚度可忽略，封閉了一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體）。初始時(shí)，閥門K關(guān)閉，活塞上方空氣稀薄，可認(rèn)為是真空，活塞靜止在B的正中間。已知室溫為27°C，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為。（1）求初始時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)；（2）接著打開K，求活塞穩(wěn)定時(shí)封閉氣體的體積；（3）在K打開的情況下，若通過(guò)加熱汽缸內(nèi)氣體，使活塞能夠到達(dá)汽缸B活塞的頂部，至少需要加熱到多高的溫度？6．如圖所示，水平地面上一豎直放置的氣缸開口向下，氣缸內(nèi)有間距為h/3的卡環(huán)a、b，a距離上端缸底和下端開口的距離均為h，厚度可忽略不計(jì)的兩活塞A、B分別封閉一定質(zhì)量的理想氣體Ⅰ和Ⅱ。A活塞只能在間移動(dòng)。已知兩活塞的質(zhì)量均為m，氣缸的質(zhì)量為3m，面積為S，活塞和氣缸側(cè)壁均絕熱，氣缸上端缸底導(dǎo)熱，不計(jì)一切摩擦。開始時(shí)Ⅰ、Ⅱ氣體壓強(qiáng)均為P0，溫度均為T0，活塞靜止在a處。已知大氣壓強(qiáng)為P0，氣缸外環(huán)境溫度為T0，且保持不變，重力加速度為g。現(xiàn)緩慢加熱氣體Ⅰ，求（ⅰ）A活塞剛好到達(dá)b處時(shí)，氣體Ⅰ的壓強(qiáng)；（ⅱ）繼續(xù)加熱，直至氣缸剛要離開地面，此時(shí)氣體Ⅰ的溫度。7．一端封閉一端開口，內(nèi)徑均勻的直玻璃管注入一段水銀柱，當(dāng)管水平放置靜止時(shí)，封閉端A空氣柱長(zhǎng)12cm，開口端B空氣柱長(zhǎng)12cm，如圖所示．若將管緩慢轉(zhuǎn)到豎直位置，此時(shí)A空氣柱長(zhǎng)度為15cm，然后把管豎直插入水銀槽內(nèi)，最后穩(wěn)定時(shí)管中封閉端空氣柱A長(zhǎng)仍為12cm，（設(shè)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa=75cmHg，整個(gè)過(guò)程中溫度保持不變），則（1）管中水銀柱的長(zhǎng)度L為？（2）最后穩(wěn)定時(shí)B空氣柱的長(zhǎng)度為？8．如圖所示，左端封閉右端開口、內(nèi)徑相同的U形細(xì)玻璃管豎直放置，左管中封閉有長(zhǎng)L=20cm的空氣柱，兩管水銀面相平，水銀柱足夠長(zhǎng)，已知大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg，初始時(shí)封閉氣體的熱力學(xué)溫度T1=300K?，F(xiàn)將下端閥門S打開，緩慢流出部分水銀，然后關(guān)閉閥門S，左管水銀面下降的高度。（1）求右管水銀面下降的高度；（2）關(guān)閉閥門S后，若緩慢改變左管內(nèi)封閉氣體的溫度，使左管的水銀面回到最初高度，求此時(shí)左管內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T2；（3）關(guān)閉閥門S后，若將右端封閉，保持右管內(nèi)封閉氣體的溫度不變的同時(shí)，對(duì)左管緩慢加熱，使左管和右管的水銀面再次相平，求此時(shí)左管內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度T3。9．如圖所示，一內(nèi)徑均勻的導(dǎo)熱U形管豎直放置，右側(cè)管口封閉，左側(cè)上端與大氣。一段水銀柱D和一個(gè)光滑輕質(zhì)活塞C將A、B兩部分空氣封在管內(nèi)。初始始穩(wěn)定狀態(tài)下，A氣柱長(zhǎng)度為lA=9cm，B氣柱長(zhǎng)度為lB=6cm，兩管內(nèi)水銀面的高度差h=10cm。已知大氣壓強(qiáng)恒為P0=76cmlg，環(huán)境溫度恒為T0=297K。求：（1）求初始穩(wěn)定狀態(tài)下B氣體的壓強(qiáng)PB；（2）現(xiàn)僅對(duì)B氣體緩慢加熱，只使B氣體的溫度TB=627K，求此時(shí)左右管水銀柱液面高度差為多少；（3）為使左右兩管內(nèi)液面等高，現(xiàn)僅用外力使活塞緩慢上移，求兩液面等高時(shí)活塞移動(dòng)的距離x（左側(cè)管道足夠長(zhǎng)）。二·變質(zhì)量問(wèn)題10．容積V=20L的鋼瓶充滿氧氣后，壓強(qiáng)p=10atm，打開鋼瓶閥門，讓氧氣分裝到容積為的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。分裝完成后，每個(gè)小鋼瓶的壓強(qiáng)=2atm。在分裝過(guò)程中無(wú)漏氣現(xiàn)象，且溫度保持不變，那么最多可能裝的瓶數(shù)是（）A．4瓶 B．10瓶 C．16瓶 D．20瓶11．若室內(nèi)生起爐子后溫度從7℃升高到27℃，而室內(nèi)氣壓不變，則此時(shí)室內(nèi)的空氣質(zhì)量減少了（）A．3.3% B．6.7% C．7.1% D．9.4%12．如圖所示，氣缸中有一可自由滑動(dòng)的活塞把氣缸隔成兩個(gè)密閉的氣室，左室頂部有一個(gè)截面積為的圓孔，初始時(shí)兩個(gè)氣室與外界大氣相通，體積均為。圓孔中塞上質(zhì)量為的橡皮塞，橡皮塞與圓孔間的最大靜摩擦力為，用打氣筒向右側(cè)氣室打氣，直至橡皮塞剛好上滑。氣體溫度均保持不變，室外空氣密度為，大氣壓強(qiáng)為，重力加速度為，求：（1）橡皮塞剛好上滑時(shí)左室氣體的體積；（2）為了使橡皮塞剛好上滑，需要向右側(cè)氣室內(nèi)打入的空氣質(zhì)量。13．某吸管杯（如圖）容積為，環(huán)境度為，大氣壓強(qiáng)為，問(wèn)瓶中快速注入少量的熱水后擰緊瓶蓋。忽略水的飽和蒸氣壓的影響。（1）若某時(shí)刻杯內(nèi)氣體溫度為，求此時(shí)杯內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；（2）喝水時(shí)為防止噴水燙傷，可先擰松瓶蓋放氣。若某次放氣使六分之一的氣體溢出。忽略此過(guò)程中杯內(nèi)氣體和外界的熱交換，杯內(nèi)空氣可視為理想氣體。若放氣前杯內(nèi)氣體的溫度為，求放氣后瞬間杯內(nèi)氣體的溫度。14．熱氣球主要通過(guò)自帶的機(jī)載加熱器來(lái)調(diào)整氣囊中空氣的溫度，從而達(dá)到控制氣球升降的目的。有一熱氣球停在地面，下端開口使球內(nèi)外的空氣可以流通，以保持球內(nèi)外壓強(qiáng)相等，設(shè)氣球的總體積，球殼體積忽略不計(jì)，除球內(nèi)空氣外，熱氣球的總質(zhì)量。已知地面附近大氣的溫度，密度，大氣可視為理想氣體，求當(dāng)氣球剛好從地面飄起時(shí)氣球內(nèi)氣體的溫度T。（結(jié)果保留一位小數(shù)）15．電動(dòng)自行車輪胎氣壓如果過(guò)小不僅不好騎而且又很容易損壞內(nèi)胎，甚至使車輪變形，輪胎氣壓如果過(guò)大會(huì)使輪胎的緩沖性能下降，抗沖擊能力降低，鋼絲簾線易斷裂或發(fā)生爆胎，必須保持合適的輪胎氣壓來(lái)延長(zhǎng)輪胎使用壽命。某人用打氣筒給閑置很久的電動(dòng)自行車打氣，電動(dòng)自行車內(nèi)胎的容積為，胎內(nèi)原來(lái)空氣壓強(qiáng)為，溫度為室溫，設(shè)每打一次可打入壓強(qiáng)為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的空氣。打氣過(guò)程中由于壓縮氣體做功和摩擦生熱，打了次后胎內(nèi)溫度升高到。（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為）（1）假設(shè)車胎因膨脹而增大的體積可以忽略不計(jì)，則此時(shí)車胎內(nèi)空氣壓強(qiáng)為多少；（2）電動(dòng)自行車輪胎氣壓在室溫情況下標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)為，如果此次打氣恢復(fù)常溫后胎壓過(guò)大（未超過(guò)車胎承受范圍），需要放出一部分氣體，使車胎內(nèi)氣壓在室溫情況下達(dá)到，試求放出氣體的質(zhì)量與輪胎內(nèi)剩余氣體質(zhì)量的比值。16．如圖所示是一種水下遙感探測(cè)器，由帶傳感器和閥門的正方體金屬殼及重物構(gòu)成，正方體邊長(zhǎng)，除重物外，其余部分的總質(zhì)量為。金屬殼與重物通過(guò)輕繩相連。某次測(cè)量前，在金屬殼內(nèi)充滿壓強(qiáng)為（為大氣壓強(qiáng)）的空氣（視為理想氣體，其質(zhì)量遠(yuǎn)小于），關(guān)閉兩個(gè)閥門，然后將探測(cè)器沉入海底，穩(wěn)定后細(xì)繩存在拉力，測(cè)得