完整word版高中物理选修3 3气体压强专项练习题附答案2

1、 气体压强计算专项练习选修3-3 一、计算题图象如图所示已知该气体V，其状态变化过程的B再变化到状态Cp1、一定质量的理想气体从状态A变化到状态 27则：在状态A时的温度为 C时的温度分别为多少？该气体在状态B和 C的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？经B再到该气体从状态A ACCATABBC100 K一定质量理想气体经历如图所示的、300 ，、气体从三个变化过程，的过程中做功为2、A ，已知气体的内能与温度成正比。求：，同时吸热250 JJ TC ；（i）气体处于状态时的温度CUC i i）气体处于。状态时内能（C ，现将一个质量273、如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部

2、封闭一定质量的理想气体，环境温度为42，大气压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=4.0×10mm=2kg为25 g，忽略活塞及气缸壁的厚度，气缸高为取10m/sh=0.3m，重力加速度10=1.0P强为×Pa0 i）求活塞静止时气缸内封闭气体的体积（ （ii的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，2kg）现在活塞上放置一个 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，2AS用水平轻杆连接，在平台上有另.活塞与缸壁

3、的摩擦可忽略不计，活塞的截面积活塞与水平平台上的物块=100 cmdBmBA开始时活塞距缸两物块间距为=62.5 kg一物块，物块与平台间的动摩擦因数，=10 cm.、=0.8.的质量均为25gpLpt)=10 m/s，温度.=27 现对汽缸内的气体缓慢加热，底(=10 cm，缸内气体压强等于外界大气压强 =1×10Pa1011 求： A 物块开始移动时，汽缸内的温度；B. 物块开始移动时，汽缸内的温度 23厚度不计的活塞与m=4kg10m质量为×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处有一对与气缸固定，在活塞的右侧气缸底部之间封闭了一部分气

4、体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm12cm2 5g=10m/s=1.0连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P×10Pa现将气缸竖直放置，如图所示，取0 求：（1）活塞与气缸底部之间的距离； 675K时封闭气体的压强）加热到（2 、B封住一定质量的气体。AA6、一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2，中间用两个活塞和的较MAB都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。的质量不计，B的质量为，并与一劲度系数为k = 5×103 N/m，使之缓慢向下移，现用力压105 Pa，平衡时两活塞之间的距离l0 = 0.6 mA×长的弹簧相连。

5、已知大气压p0 = 1 F = 500 NA动一段距离后，保持平衡。此时用于压的力。求活塞下移的距离。A 两部分。活塞与气缸顶部有一弹簧相连。、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、B7米、此部分高度为L=0.10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。B1设温度L等于多少?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2 不变。 、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8；S，小活塞的质量为m，横截面积为大活塞的质量为塞间充有氧气，小活

6、塞下方充有氮气。已知：2m，横截面积为2Sp，大活塞与大两活塞间距为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0L 圆筒底部相距。现通过电阻丝缓慢加热氮气。，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g2 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。 的活塞封闭着一定质量的气体（可视S、质量为m9、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l当（含砝码）通过左侧竖直的细绳与活塞相连活塞与气缸间无摩擦且不漏气总质量为m：的砝码盘，为理想气体）2T h：现使环境温度缓慢降为时，活塞离缸底的高度为环境温度为T2 当活塞再次平衡时，活塞离缸底

7、的高度是多少？T不变，在砝码盘中添加质量为m的砝码时， 保持环境温度为2活塞返回到高度为h处，求大气压强p 0 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=10×105Pa，将气缸从水平位置缓慢地竖直立?l?10cm，整个过程外界温度不变。起，稳定后活塞下移 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

8、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S11cm2、S22cm2，细管内水银长度为h14cm，封闭气体长度为L6cm。大气压强为p076cmHg，气体初始温度为T1280K，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l=25.0cm的空气柱，中间有一段长1为l=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l=40.0cm已知大气压强为P=75.0cmHg现将一活塞（图中未画出）从032

9、?20.0cml玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为 假设活塞下推过程中没有漏气，试求：1（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p=76cmHg 0 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； 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

10、定长度的水银，两段空气柱被封Ahh5 cm300 K，当温度为平衡时水银的位置如图(，闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门21L50 cm)，大气压为75 cmHg。求： 1 L；右管内空气柱的长度 (1)2AL。时，左侧竖直管内气柱的长度 ，当温度升至405 K(2)关闭阀门3 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p=75cmHg 0 （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

11、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 49cm两部分，离气缸底部高为、B16、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，p=75cmHgK先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于容器顶端有一阀门处开有一小孔，与装有水银的U形管相连，0闭合阀门，使容器内，此时活塞离容器底部为L=50cm，稳定后U形管两边水银面的高度差为h=25cm室温t=270形管内径很小，活塞有一定质量，（UU形管左管水银面比右管水银面高25cm温度降至57，发现活塞下降，且 但不考虑厚度）求： ；1（）此时活塞离容器底部高度L 2）

12、整个柱形容器的高度H（ 的空气柱，280K26cm、温度为、如图所示，17U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 现向右管缓慢补充水银，大气压为76cm Hg左右两管水银面高度差为36cm 20cm若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为时，左管内气体的压强为多大？ 在条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热， 26cm，则左管内气体的温度为多少？使管内气柱长度恢复到 2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、如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm18，外界大气压取=7L=21cm足够深）管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长的气柱，

13、气体的温度为t15 75cm高的汞柱的压强）=1.0P×10Pa（相当于02 不变，则平衡后气柱为多长？（g=10m/s）的砝码，保持气体的温度（1）若在活塞上放一个质量为m=0.1kgt1 =772（）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t，此时气柱为多长？ 2 10J23（）若在（）过程中，气体吸收的热量为，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

14、： p； 1）稳定后右管内的气体压强（hp76cmHg）A端插入水银槽的深度 。（大气压强（2）左管0 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pK。先将阀门打开与大气相通，外界大气压等于49cm处开有一小孔，与U形水银管相连，容器顶端有一阀门为0thL50cm25cm，此时活塞离容器底部为，稳定后°CU形管两边水银面的高度差为。闭合阀75cmHg，室温270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： L；）此时活塞离容器底部高度 （1H。 2）整个柱形容器的高度（ L30c

15、m左侧管长，右管足够长且管口开口，型试管，、 (2013上海徐汇区期末)如图所示，竖直放置的均匀细U21OAp75cmHg. C，左右两管水银面等高。已知大气压强为初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27°0 （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？ l端等高。平街C，且此时A端封闭，C端开口，AB=BC=、22、如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A0l0ll汞柱高。如果使玻璃管绕ABB内封

16、闭有长为的空气柱。已知大气压强为时，管内水银总长度为点在，玻璃管002竖直平面内顺时针缓慢地转动至BC管水平，求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高?管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。 A相连，导热性能均良好，左端封闭有一段空气柱，气温为U23、如图所示，装有水银的细形管与巨大的密封气罐23时，空气柱长为62cm，右端水银面比左端低40cm当气温升到27时，U形管两边高度差增加了4cm，则气罐内气体在23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0ACCDAB高为=10cm形管底边长两点之间封闭着的空

17、气柱长为15cm，形管的左侧，温度是27C时，空气柱在UU、， 。已知此时的大气压强为75cmHg5cm 25cm形管左侧管口处缓慢地再注入长的水银柱，（1）若保持气体的温度不变，从U 则管内空气柱长度为多少？某同学是这样解的：33LSSpVpABV =125cmHg，=，对cm部分气体，初态=100cmHg，=15cm，末态2112LVppV 则由玻意耳定律=12cm=。解得管内空气柱长度2112 以上解法是否正确，请作出判断并说明理由，如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少？BA形管中再注入一些水银，且改变气体的U，且回到）为了使这段空气柱长度恢复到（315cm、两点之间，可以向

18、 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？ b、a用钢性轻杆相连，可在气缸内无摩擦地移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baSS =2SS到缸底的距离均。缸内封有一定质量的气体，系统平衡时，活塞动，两活塞横截面积分别为、和，且ababTpL ，环境温度为为，忽略管道中的气体体积。求：，已知大气压强为00 （1）缸中密闭气体的压强；1L ）若活塞在外力作用下向左移动（2，稳定后密闭气体的压强；47T，活塞移动的距离。）若环境温度升高到（3 06 26、如图所示，两个绝热、光滑、不漏气的活塞A和B将气缸内的理想气体分隔成甲、乙两部分，气缸的横截面积

19、为2S V1 = 20 L，27 500 cm。开始时，甲、乙两部分气体的压强均为1 atm（标准大气压）、温度均为，甲的体积为= V2 = 10 L。现保持甲气体温度不变而使乙气体升温到127 。乙的体积为 若要使活塞B仍停在原位置，则活塞A应向右推多大距离? 27、一内壁光滑体积为V的绝热气缸固定在水平地面上，绝热光滑活塞厚度不计，刚开始时处于气缸的中间位置，活塞两侧封闭相同质量的相同理想气体初始状态两侧温度T=300K，压强为P若活塞左侧气缸内电热丝通电，温度00升高到T=600K，试求左侧气缸的压强与体积 汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有、如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热

20、的相同汽缸直立放置，27V关闭，两活塞下方和右)开始时K阀门K.两汽缸的容积均为质量不同，厚度可忽略，汽缸中各有一个绝热活塞(0p0p右活塞上方气可视为理想气体)，压强分别为 ；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；和活塞上方充有气体(03V0.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开体体积为K，4经过一段时间，重新达到平衡已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦 求：(1)恒温热源的温度T； (2) 重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx. 29、喷雾器内有10L水，上部封闭有latm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm

21、的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。 （1）当水面上方气体温度与外界沮度相等时，求气体压强，并从徽观上解释气体压强变化的原因。 （2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。 30、如图所示，在以加速度a做加速运动的小车上，用质量为m的活塞将气体封闭在气缸内，外界大气压强为p，0活塞截面积为S，不计活塞与气缸间的摩擦，则气缸内气体的压强是多少？ 5时，塞子被打127Pa时，用塞子塞住，此时温度为27，当把它加热到31、容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×10 开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到2

22、7，求： 2）27时剩余空气的压强（1）塞子打开前的最大压强（ 6，因为漏气，经过一段时间后，容器内，温度为57、容器内装有1kg的氧气，开始时，氧气压强为1.0×10Pa323，温度降为27，求漏掉多少千克氧气？ 氧气压强变为原来的5 3333的药液后开始打气，打气过程中药液不会×10 m1033、某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×m往桶内倒入4.234，应打气几次？这个4atm m的空气，要使喷雾器内空气的压强达向外喷出，如图所示如果每次能打进2.5×10 1atm）压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？（设大气压强为 我们通常用的可乐易拉罐容积、用易

23、拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，33但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸。VV的饮料，剩余空间充满CO气体，气体压强为1 )罐内装有0.9atm。若易拉罐承受的。假设在室温355 mL(17 2压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？ 34、有一块防水仪表，密封性能良好，表内外压强差超过6.0x104 Pa时表盘玻璃将爆裂。某运动员携带此表攀登 珠峰，山下温度为27，表内气压为l.0x105 Pa；登上珠峰时，表盘玻璃发生爆裂，此时山上气温为23。表内气体体积的变化可忽略不计。分析说明表盘玻璃是向外还是向内爆裂，并求山顶大气压强是多少？（结果保留两位有效数字） 36、为适应太空环境，去太空

24、旅行的航天员都要穿航天服航天服有一套生命系统，为航天员提供合适温度、氧气和5，到达太空，气体体积为2LPa气压，让航天员在太空中如同在地面上一样假如在地面上航天服内气压为1.0×10，使航天服达到最大体积若航天服内气体的温度不变，后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L 将航天服视为封闭系统 求此时航天服内的气体压强；54的等温气体10Pa，则需补充若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0×10Pa1.0× 多少升？ 参考答案 一、计算题 ，27B、C时的温度分别为1771、答案： 的过程中放热到状态CAUTC i i）i）状

25、态的温度150 J 150 K （2、解析：（CC ）活塞静止时气缸内封闭气体的体积为 3、答案：（i（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327摄氏度 、4 5、答：（1）活塞与气缸底部之间的距离为20cm； 5 ×10pa（2）加热到675K时封闭气体的压强1.5 ) 分 l = 0.3 m (2、 6 0.2米、 7、 L2L12 、 8 、答：当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是；9 为 大气压强p010、设竖直位置缸内气体的压强为P，由波意耳定律有 (Pa) 11、解：（1）T2455K （2）此时水银

26、柱的液面高度差h397.57621.5cm 注入的水银柱体积V注（21.53）×237cm3 12、答：（1）最后管下部空气的压强为125cmHg； （2）活塞下推的距离为15cm 13、答：若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，管中气体的温度是318K； 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，此时管中气体的压强是85cmHg (2)60 cm 、答案：(1)50 cm 1415、答：（1）左管中空气柱的长度为20cm或37.5cm （2）左管水银面下降的高度为10cm 16、答：（1）此时活塞离容器底部高度L=48cm； （2）整

27、个柱形容器的高度H=75cm 17、答：当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为52cmHg； 使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为427K 18、答：（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t不变，则平衡后气柱为20cm 1（2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t=77，此时气柱为25cm 2（3）若在（2）过程中，气体吸收的热量为10J，则气体的内能增加8.95J plplDhp78cmHg；S，（所以 ）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：19、（1/2）S000 hlDhlh7cm'。/2（2）左管插入水银槽深度 1h25cm ）U形管内两边水银面的高度差为20、（1ppp7525中气体 A100cmHg h0A1p25cmHg（1分） B中为大气，所以活塞产生的压强塞闭合阀门后，两部分气体温度降低，压强均减小且A处降低较多，活塞会下移（1分） ppp7525中压强，A50cmHg（1分） 形管表示的是设此时UhA20 L49cm ，解得中气体对A 72cmA2假设不成立。说明此时U形管表示的应该是B中压强 p50cmHg（1分） B2ppp502575cmHg（1分） 则A中气体压强 塞B2A2 L48cm（1 解得分） （对A