2024届一轮复习人教版 微点基础105　“玻璃管液封”“汽缸活塞”模型 作业

微点基础练105“玻璃管液封”“汽缸活塞”模型1.[玻璃管液封单独气体](多选)如图,一粗细均匀的细管开口向上竖直放置,管内有一段高度为2.0cm的水银柱,水银柱下密封了一定量的理想气体,水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置,水银柱下表面恰好位于管口处,且无水银滴落,管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg,环境温度为296K。则(BC)A.细管的长度为40cmB.细管的长度为41cmC.若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,此时密封气体的温度为312KD.若在倒置前,缓慢加热管内被密封的气体,直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止,此时密封气体的温度为314K解析:设细管的长度为L,横截面的面积为S,水银柱高度为h;初始时,设水银柱上表面到管口的距离为h1,被密封气体的体积为V,压强为p,细管倒置时,气体体积为V1,压强为p1,有pV=p1V1,又p=p0+ρgh,p1=p0-ρgh,V=S(L-h1-h),V1=S(L-h),解得L=41cm。设气体被加热前后的温度分别为T0和T,有VT0=2.[汽缸活塞密封单独气体](多选)如图,一竖直放置的汽缸上端开口,汽缸壁内有卡口a和b,a、b间距为h,a距缸底的高度为H;活塞只能在a、b间移动,其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为m,面积为S,厚度可忽略;活塞和汽缸壁均绝热,不计它们之间的摩擦。开始时活塞处于静止状态,上、下方气体压强均为p0,温度均为T0。现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体,直至活塞刚好到达b处。求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功。重力加速度大小为g。则(BD)A.此时汽缸内气体的温度为(1-hH)(1+mgp0B.此时汽缸内气体的温度为(1+hH)(1+mgp0C.此过程气体对外所做的功为(p0S-mg)hD.此过程气体对外所做的功为(p0S+mg)h解析:开始时活塞位于a处,加热后,汽缸中的气体先经历等容过程,直至活塞开始运动。设此时汽缸中气体的温度为T1,压强为p1,有p0T0=p1T1,又p1S=p0S+mg,解得T1=(1+mgp0S)T0;此后,汽缸中的气体经历等压过程,直至活塞刚好到达b处,设此时汽缸中气体的温度为T2;活塞位于a处和b处时气体的体积分别为V1和V2,有V1T1=V2T2,又V1=SH,V23.[玻璃管液封关联气体](2022·山东泰安模拟)(多选)如图所示,足够长的U形管竖直放置,左右两侧分别用水银封有L1、L2两部分气体,则下列说法正确的是(AD)A.只对气柱L1加热,则气柱L1长度增大,气柱L2长度不变B.只对气柱L2加热,则h不变,气柱L2长度减小C.只在右管中注入一些水银,气柱L1长度将增大D.对气柱L1、L2同时加热,则气柱L1、L2长度均增大解析:只对L1加热,则L1长度增大,气柱L2压强不变,温度不变,故长度不变,故A正确;只对L2加热,气体L2做等压变化,压强不变,温度升高,体积增大,故气柱L2长度增大,故B错误;只在右管中注入一些水银,L2压强增大,L1的压强与h长度的水银柱产生的压强之和随之增大,可知L1的长度将减小,故C错误;使L1、L2同时升温,L2压强不变,根据理想气体状态方程pVT=C可知,L1、L24.[汽缸活塞密封关联气体](2022·四川内江三模)如图,图中A、B汽缸的长度均为L=30cm,横截面积均为S,A、B汽缸分别是左侧壁和右侧壁导热,其余部分均绝热。C是可在汽缸B内无摩擦滑动的、体积不计的绝热轻活塞,D为阀门(细管中的体积不计)。起初阀门关闭,活塞紧靠B汽缸左壁,A内有压强pA=2.0×105Pa的氮气,B内有压强pB=1.0×105Pa的氧气,环境温度为T0=300K。现将阀门打开,活塞C向右移动,最后达到平衡。(1)求活塞C移动的距离;(2)现给B内气体加热,达到平衡时活塞恰好回到初始位置,求此时B内气体温度。解析:(1)最后平衡时A、B中气体压强相等设为p,由玻意耳定律对A部分气体有pAL=p(L+x),对B部分气体有pBL=p(L-x),解得x=10cm。(2)给B内气体加热,活塞恰好回到初始位置的过程中,对B部分气体有p(L