高考物理二轮复习新和县强化训练气体状态方程

气体状态方程复习3一·关联气体问题1．如图所示，密封的U形管中装有水银，左、右两端都封有空气，两水银面的高度差为h把U形管竖直浸没在热水中，高度差将（）A．增大B．减小C．不变D．两侧空气柱的长度未知，不能确定2．内径均匀的“”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体Ⅰ和Ⅱ，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为，大气压强。现只对理想气体Ⅰ加热，直到竖直玻璃管中的水银与管口相平，此时（）A．理想气体Ⅰ的温度为B．理想气体Ⅰ的温度为C．理想气体Ⅱ长度变为D．理想气体Ⅱ长度变为3．如图所示，用两个质量均为m、横截面积均为S的密闭活塞将开口向下竖直悬挂的导热气缸内的理想气体分成I、Ⅱ两部分，当在活塞A下方悬挂质量为m的两个物体后，整个装置处于静止状态，此时I、Ⅱ两部分气体的高度均为L0。已知环境温度、大气压强P0均保持不变，且满足5mg=P0S，不计一切摩擦。当取下一个物体后，两活塞重新恢复平衡，求活塞A上升的高度。4．如图所示，水平放置的固定汽缸A和B中分别用活塞封闭一定质量的理想气体，其活塞面积之比为SA∶SB＝1∶3。两活塞之间用刚性细杆相连，可沿水平方向无摩擦滑动。两个汽缸始终都不漏气。初始时，A、B中气体的体积分别为V0、3V0，温度皆为，A中气体压强，p0是汽缸外的大气压强。现对A缓慢加热，在保持B中气体温度不变的情况下使B中气体的压强达到。求：（1）此时A中的气体压强；（2）此时A中的气体温度。5．如图，横截面积为、高为60cm的相同导热汽缸A、B，下端有细管（容积可忽略）连通，汽缸A顶部封闭，汽缸B的顶部有一阀门K。B中有一可自由滑动的活塞，质量为5kg、厚度可忽略，封闭了一定质量的气体（可视为理想气体）。初始时，阀门K关闭，活塞上方空气稀薄，可认为是真空，活塞静止在B的正中间。已知室温为27°C，大气压强为，重力加速度为。（1）求初始时封闭气体的压强；（2）接着打开K，求活塞稳定时封闭气体的体积；（3）在K打开的情况下，若通过加热汽缸内气体，使活塞能够到达汽缸B活塞的顶部，至少需要加热到多高的温度？6．如图所示，水平地面上一竖直放置的气缸开口向下，气缸内有间距为h/3的卡环a、b，a距离上端缸底和下端开口的距离均为h，厚度可忽略不计的两活塞A、B分别封闭一定质量的理想气体Ⅰ和Ⅱ。A活塞只能在间移动。已知两活塞的质量均为m，气缸的质量为3m，面积为S，活塞和气缸侧壁均绝热，气缸上端缸底导热，不计一切摩擦。开始时Ⅰ、Ⅱ气体压强均为P0，温度均为T0，活塞静止在a处。已知大气压强为P0，气缸外环境温度为T0，且保持不变，重力加速度为g。现缓慢加热气体Ⅰ，求（ⅰ）A活塞刚好到达b处时，气体Ⅰ的压强；（ⅱ）继续加热，直至气缸刚要离开地面，此时气体Ⅰ的温度。7．一端封闭一端开口，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？（2）最后稳定时B空气柱的长度为？8．如图所示，左端封闭右端开口、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长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p0=75cmHg，初始时封闭气体的热力学温度T1=300K。现将下端阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，左管水银面下降的高度。（1）求右管水银面下降的高度；（2）关闭阀门S后，若缓慢改变左管内封闭气体的温度，使左管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的热力学温度T2；（3）关闭阀门S后，若将右端封闭，保持右管内封闭气体的温度不变的同时，对左管缓慢加热，使左管和右管的水银面再次相平，求此时左管内气体的热力学温度T3。9．如图所示，一内径均匀的导热U形管竖直放置，右侧管口封闭，左侧上端与大气。一段水银柱D和一个光滑轻质活塞C将A、B两部分空气封在管内。初始始稳定状态下，A气柱长度为lA=9cm，B气柱长度为lB=6cm，两管内水银面的高度差h=10cm。已知大气压强恒为P0=76cmlg，环境温度恒为T0=297K。求：（1）求初始稳定状态下B气体的压强PB；（2）现仅对B气体缓慢加热，只使B气体的温度TB=627K，求此时左右管水银柱液面高度差为多少；（3）为使左右两管内液面等高，现仅用外力使活塞缓慢上移，求两液面等高时活塞移动的距离x（左侧管道足够长）。二·变质量问题10．容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强p=10atm，打开钢瓶阀门，让氧气分装到容积为的小瓶中去，小瓶子已抽成真空。分装完成后，每个小钢瓶的压强=2atm。在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是（）A．4瓶 B．10瓶 C．16瓶 D．20瓶11．若室内生起炉子后温度从7℃升高到27℃，而室内气压不变，则此时室内的空气质量减少了（）A．3.3% B．6.7% C．7.1% D．9.4%12．如图所示，气缸中有一可自由滑动的活塞把气缸隔成两个密闭的气室，左室顶部有一个截面积为的圆孔，初始时两个气室与外界大气相通，体积均为。圆孔中塞上质量为的橡皮塞，橡皮塞与圆孔间的最大静摩擦力为，用打气筒向右侧气室打气，直至橡皮塞刚好上滑。气体温度均保持不变，室外空气密度为，大气压强为，重力加速度为，求：（1）橡皮塞刚好上滑时左室气体的体积；（2）为了使橡皮塞刚好上滑，需要向右侧气室内打入的空气质量。13．某吸管杯（如图）容积为，环境度为，大气压强为，问瓶中快速注入少量的热水后拧紧瓶盖。忽略水的饱和蒸气压的影响。（1）若某时刻杯内气体温度为，求此时杯内气体的压强；（2）喝水时为防止喷水烫伤，可先拧松瓶盖放气。若某次放气使六分之一的气体溢出。忽略此过程中杯内气体和外界的热交换，杯内空气可视为理想气体。若放气前杯内气体的温度为，求放气后瞬间杯内气体的温度。14．热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的。有一热气球停在地面，下端开口使球内外的空气可以流通，以保持球内外压强相等，设气球的总体积，球壳体积忽略不计，除球内空气外，热气球的总质量。已知地面附近大气的温度，密度，大气可视为理想气体，求当气球刚好从地面飘起时气球内气体的温度T。（结果保留一位小数）15．电动自行车轮胎气压如果过小不仅不好骑而且又很容易损坏内胎，甚至使车轮变形，轮胎气压如果过大会使轮胎的缓冲性能下降，抗冲击能力降低，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎气压来延长轮胎使用寿命。某人用打气筒给闲置很久的电动自行车打气，电动自行车内胎的容积为，胎内原来空气压强为，温度为室温，设每打一次可打入压强为一个标准大气压的空气。打气过程中由于压缩气体做功和摩擦生热，打了次后胎内温度升高到。（一个标准大气压为）（1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少；（2）电动自行车轮胎气压在室温情况下标准压强为，如果此次打气恢复常温后胎压过大（未超过车胎承受范围），需要放出一部分气体，使车胎内气压在室温情况下达到，试求放出气体的质量与轮胎内剩余气体质量的比值。16．如图所示是一种水下遥感探测器，由带传感器和阀门的正方体金属壳及重物构成，正方体边长，除重物外，其余部分的总质量为。金属壳与重物通过轻绳相连。某次测量前，在金属壳内充满压强为（为大气压强）的空气（视为理想气体，其质量远小于），关闭两个阀门，然后将探测器沉入海底，稳定后细绳存在拉力，测得