完整版高中物理选修33气体压强专项练习题附答案Word下载.docx
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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
27C,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强为R=1.0x105Pa,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.
s=4.ox10「4m,大气压
(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=100cm2.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,AB的质量均为n=62.5kg,物块与平台间的动摩擦因数卩=0.8.两物块间距为d=10cm.开始时活塞距缸
底Li=10cm,缸内气体压强pi等于外界大气压强po=1x105Pa,温度ti=27C.现对汽缸内的气体缓慢加热,(g=10m/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=2x10「3卅质量为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
5.2
连接的卡环,气体的温度为300K,大气压强P0=1.Ox10Pa.现将气缸竖直放置,如图所示,取g=10m/s
(1)活塞与气缸底部之间的距离;
n匕
(2)加热到675K时封闭气体的压强.
~T~n
a\
:
h>
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=5x103N/m的较
长的弹簧相连。
已知大气压p0=1x105Pa,平衡时两活塞之间的距离10=0.6m,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=500N。
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Li=0.10米、此
B部分的高度L2等于多少?
设温度
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,达到新的平衡后不变。
\\
Li
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
g。
现通过电阻丝缓慢加热氮气
圆筒底部相距L,两活塞与气缸壁之间的摩擦不计,重力加速度为
2
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m:
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.现使环境温度缓慢降为T:
1当活塞再次平衡时,活塞离缸底的高度是多少?
2保持环境温度为T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po.
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IO=5Ocm。
经测量大气压强pO=1.0xlO5Pa,将气缸从水平位置缓慢地竖直立
起,稳定后活塞下移I10cm,整个过程外界温度不变。
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;
鹉
(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12=25.0cm的水银柱,上部空气柱的长度I3=40.0cm•已知大气压强为P°
=75.0cmHg•现将一活塞(图中未画岀)从玻璃管开口处缓缓往下推,使管下部空气柱长度变为l120.0cm.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)
相平,水银柱足够长.已知大气压强为p°
=75cmHg.
(1)若将装置翻转180°
,使U形细玻璃管竖直倒置(水银未溢岀),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,缓慢流岀部分水银,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p°
=75cmHg,室温t°
=27C,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-57C,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76cmHg.现向右管缓慢补充水银.
20cm时,左管内气体的压强为多大?
26cnn
①若保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为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?
18、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=7C,外界大气压取
P0=1.0x105Pa(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)
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po=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po=
75cmHg,室温to=27°
C,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°
C,发现U形管左管水银面比右管水银面高25cm。
(2)整个柱形容器的高度Ho
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Loa=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。
已知大气压强为p0=75cmHg.
(1)现对左侧封闭气体加热,直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?
(2)保持此时温度不变,从右侧管口缓慢加入水银,则至少加入多少长度的水银,可以使得左侧管内气体恢复最初
的长度?
体且温度不变。
23、如图所示,装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连,导热性能均良好,左端封闭有一段空气柱,气温为-
23C时,空气柱长为62cm,右端水银面比左端低40cm.当气温升到27C时,U形管两边高度差增加了4cm,则气罐
内气体在一23C时的压强为是多少cmHg>
24、如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱,若气柱
温度是270C时,空气柱在U形管的左侧,A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U形管底边长Ct=10cm,AC高为
5cm。
已知此时的大气压强为75cmHg=
(1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,
则管内空气柱长度为多少?
某同学是这样解的:
对AB部分气体,初态pi=100cmHgV1=15Scm,末态p2=125cmHgV2=LScm3,
则由玻意耳定律piVi=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm。
以上解法是否正确,请作岀判断并说明理由,如不正确则还须求岀此时管内空气柱的实际长度为多少?
(3)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间,可以向U形管中再注入一些水银,且改变气体的
温度。
问:
应从哪一侧管口注入多长的水银柱?
气体的温度变为多少?
25、如图所示,两水平放置的导热气缸其底部由管道连通,轻质活塞a、b用钢性轻杆相连,可在气缸内无摩擦地移
动,两活塞横截面积分别为Sa和Sb,且Sb=2Sa。
缸内封有一定质量的气体,系统平衡时,