氣體定律總習(xí)題

1、計(jì)算題5若一條魚(yú)兒正在水下10m處戲水，吐出的一個(gè)體積為1cm3的氣泡氣泡內(nèi)的氣體視為理想氣體，且氣體質(zhì)量保持不變，大氣壓強(qiáng)為p0=1.0105pa，g=10m/s2，湖水溫度保持不變氣泡到達(dá)湖面時(shí)的體積多大？6（12分）如圖所示， 長(zhǎng)為1m，開(kāi)口豎直向上的玻璃管內(nèi)，封閉著長(zhǎng)為15cm的水銀柱，封閉氣體的長(zhǎng)度為20cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmhg?，F(xiàn)緩慢旋轉(zhuǎn)玻璃管，求：（1）當(dāng)玻璃管水平放置時(shí)，封閉氣體的長(zhǎng)度為多少（2）當(dāng)玻璃管開(kāi)口豎直向下時(shí)，封閉氣體的長(zhǎng)度為多少7如圖，兩端封閉的u型細(xì)玻璃管豎直放置，管內(nèi)水銀封閉了兩段空氣柱。初始時(shí)空氣柱長(zhǎng)度分別為l110cm、l216cm，兩管液面高度差為

2、h6cm，氣體溫度均為27，右管氣體壓強(qiáng)為p276cmhg。（1）若保持兩管氣體溫度不變，將裝置以底邊ab為軸緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)90度，求右管內(nèi)空氣柱的最終長(zhǎng)度；（2）若保持右管氣體溫度不變，緩慢升高左管氣體溫度，求兩邊氣體體積相同時(shí)，左管氣體的溫度。8如圖所示，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直u形玻璃管內(nèi)由兩段水銀柱封閉著長(zhǎng)度為15cm的空氣柱，氣體溫度為300k時(shí)，空氣柱在u形管的左側(cè)。（i）若保持氣體的溫度不變，從左側(cè)開(kāi)口處緩慢地注入25cm長(zhǎng)的水銀柱，管內(nèi)的空氣柱長(zhǎng)為多少？（ii）為了使空氣柱的長(zhǎng)度恢復(fù)到15cm，且回到原位置，可以向u形管內(nèi)再注入一些水銀，并改變氣體的溫度，應(yīng)從哪一側(cè)注入長(zhǎng)度為多少的水

3、銀柱？氣體的溫度變?yōu)槎嗌?？（大氣壓?qiáng)p0=75cmhg，圖中標(biāo)注的長(zhǎng)度單位均為cm）9如圖，粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管a、b兩端開(kāi)口，管內(nèi)有一段水銀柱，中管內(nèi)水銀面與管口a之間氣體柱長(zhǎng)為la=40cm，右管內(nèi)氣體柱長(zhǎng)為lb=39cm。先將口b封閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)被封閉的氣體為理想氣體，整個(gè)過(guò)程溫度不變，若穩(wěn)定后進(jìn)入左管的水銀面比水銀槽水銀面低4cm，已知大氣壓強(qiáng)p0=76cmhg，求。a端上方氣柱長(zhǎng)度；穩(wěn)定后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng) 10如圖所示，長(zhǎng)為31cm、內(nèi)徑均勻的細(xì)玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)水銀柱的上端正好與管口齊平，封閉氣體的長(zhǎng)為10cm，溫度為27，外界大氣壓強(qiáng)不變。若把玻璃管在

4、豎直平面內(nèi)緩慢轉(zhuǎn)至開(kāi)口豎直向下，這時(shí)留在管內(nèi)的水銀柱長(zhǎng)為15cm，然后再緩慢轉(zhuǎn)回到開(kāi)口豎直向上，求： （1）大氣壓強(qiáng)的值； （2）玻璃管重新回到開(kāi)口豎直向上時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度；（3）當(dāng)管內(nèi)氣體溫度緩慢升高到多少時(shí)，水銀柱的上端恰好重新與管口齊平？11如圖所示，密閉氣缸直立于水平面上，活塞將氣缸分成兩部分，上部為真空，下部封有一定量的氣體，活塞和缸的頂部連有一輕彈簧，如果活塞處于氣缸底部，彈簧剛好處于原長(zhǎng)。在圖示位置氣體的長(zhǎng)l1=0.2m，此時(shí)彈簧的彈力等于活塞重力的0.8倍。忽略活塞與缸壁間的摩擦。求：將氣缸水平放在水平面上時(shí)氣體的長(zhǎng)度l2。12有一導(dǎo)熱氣缸，氣缸內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一定質(zhì)量的理

5、想氣體，活塞的橫截面積為s，大氣壓強(qiáng)為。如圖所示，氣缸水平放置時(shí)，活塞距離氣缸底部的距離為l，現(xiàn)將氣缸豎立起來(lái)，活塞將緩慢下降，不計(jì)活塞與氣缸間的摩擦，不計(jì)氣缸周?chē)h(huán)境溫度的變化，求活塞靜止時(shí)到氣缸底部的距離。13如圖所示，一粗細(xì)均勻的玻璃瓶水平放置，瓶口處有閥門(mén)k，瓶?jī)?nèi)有a、b兩部分用一活塞分開(kāi)的理想氣體開(kāi)始時(shí)，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，a、b兩部分氣體長(zhǎng)度分別為2l和l，壓強(qiáng)均為p若因閥門(mén)封閉不嚴(yán)，b中氣體向外緩慢漏氣，活塞將緩慢移動(dòng)，整個(gè)過(guò)程中氣體溫度不變，瓶口處氣體體積可以忽略當(dāng)活塞向右緩慢移動(dòng)的距離為0.5l時(shí)，（忽略摩擦阻力）求此時(shí)：a中氣體的壓強(qiáng)；b中剩余氣體與漏氣前b中氣體的質(zhì)量比14

6、如圖所示，豎直放置的圓柱形氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，可在氣缸內(nèi)作無(wú)摩擦滑動(dòng)，活塞下方封閉一定質(zhì)量的氣體。已知活塞截面積為s，大氣壓強(qiáng)為p0，氣缸內(nèi)氣體的熱力學(xué)溫度為t0，重力加速度為g。求：（1）若保持溫度不變，在活塞上放一重物，使氣缸內(nèi)氣體的體積減小1/3，這時(shí)氣體的壓強(qiáng)和所加重物的質(zhì)量m。（2）在加壓重物的情況下，要使氣缸內(nèi)的氣體恢復(fù)到原來(lái)體積，應(yīng)對(duì)氣體加熱，使氣體溫度升高到多少攝氏度？15如圖所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具，小明同學(xué)在17的室內(nèi)對(duì)蹦蹦球充氣，已知兩球的體積約為2 l，充氣前的氣壓為latm，充氣筒每次充入0.2 l的氣體，忽略蹦蹦球體積變化及充氣過(guò)程中氣體溫度的變化，求：充

7、氣多少次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3 atm；室外溫度達(dá)到了-13，蹦蹦球拿到室外后，壓強(qiáng)將變?yōu)槎嗌?16如圖，一帶有活塞的氣缸通過(guò)底部的水平細(xì)管與一個(gè)上端開(kāi)口的豎直管相連，氣缸與豎直管的橫截面面積之比為3：1，初始時(shí)，該裝置的底部盛有水銀；活塞與水銀面之間有一定量的氣體，氣柱高度為l（以cm為單位）；豎直管內(nèi)的水銀面比氣缸內(nèi)的水銀面高出3l/8?，F(xiàn)使活塞緩慢向上移動(dòng)11l/32，這時(shí)氣缸和豎直管內(nèi)的水銀面位于同一水平面上，求初始時(shí)氣缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)（以cmhg為單位）17(10分)如圖，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置，橫截面積s=1.0l0-3m2、質(zhì)量m=2kg、厚度不計(jì)的活塞與氣缸底部之

8、間封閉了一部分理想氣體，此時(shí)活塞與氣缸底部之間的距離l=36cm，在活塞的右側(cè)距離其d=14cm處有一對(duì)與氣缸固定連接的卡環(huán)。氣體的溫度t=27，外界大氣壓強(qiáng)p0l.0105pa?，F(xiàn)將氣缸開(kāi)口向上豎直放置 (g取10m/s2) (1)求此時(shí)活塞與氣缸底部之間的距離h；lhd(2)如果將缸內(nèi)氣體加熱到600k，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)p。1如圖所示，在長(zhǎng)為l=57cm的一端封閉、另一端開(kāi)口向上的豎直玻璃管內(nèi)，用4cm高的水銀柱封閉著51cm長(zhǎng)的理想氣體，管內(nèi)外氣體的溫度均為33，大氣壓強(qiáng)p0=76cmhg若緩慢對(duì)玻璃管加熱，當(dāng)水銀柱上表面與管口剛好相平時(shí)，求管中氣體的溫度；若保持管內(nèi)溫度始終為33，現(xiàn)將

9、水銀緩慢注入管中，直到水銀柱上表面與管口相平，求此時(shí)管中氣體的壓強(qiáng)2如圖所示，一根粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管開(kāi)口朝上豎直放置，玻璃管中有一段長(zhǎng)為h=24cm的水銀柱封閉了一段長(zhǎng)為x0=23cm的空氣柱，系統(tǒng)初始溫度為t0=200k，外界大氣壓恒為p0=76cmhg?，F(xiàn)將玻璃管開(kāi)口封閉，將系統(tǒng)溫度升至t=400k，結(jié)果發(fā)現(xiàn)管中水銀柱上升了2cm。若空氣可以看作理想氣體，求升溫后玻璃管內(nèi)封閉的上下兩部分空氣的壓強(qiáng)分別為多少?3(9分)如圖所示，上端開(kāi)口的光滑圓柱形汽缸豎直放置，截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體a封閉在汽缸內(nèi)在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能

10、向上滑動(dòng)開(kāi)始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為（=1.0105pa為大氣壓強(qiáng)），溫度為300k現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330k，活塞恰好離開(kāi)a、b；當(dāng)溫度為360k時(shí)，活塞上升了4cm求活塞的質(zhì)量和物體a的體積4如圖所示，一根粗細(xì)均勻、內(nèi)壁光滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端封閉但留有一抽氣孔管內(nèi)下部被活塞封住一定量的氣體（可視為理想氣體），氣體溫度為t1開(kāi)始時(shí)，將活塞上方的氣體緩慢抽出，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到p0時(shí)，活塞下方氣體的體積為v1，活塞上方玻璃管的容積為3.8v1活塞因重力而產(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.5p0繼續(xù)將活塞上方抽成真空并密封整個(gè)抽氣過(guò)程中管內(nèi)氣體溫度始終保持不變?nèi)缓髮⒚芊獾臍?/p>

11、體緩慢加熱求：（1）活塞剛碰到玻璃管頂部時(shí)氣體的溫度；（2）當(dāng)氣體溫度達(dá)到3.2t1時(shí)氣體的壓強(qiáng)5如圖所示，玻璃管a上端封閉，b上端開(kāi)口且足夠長(zhǎng)，兩管下端用橡皮管連接起來(lái)，a管上端被一段水銀柱封閉了一段長(zhǎng)為6cm的空氣柱，左右兩水銀面高度差為5cm，已知外界大氣壓為75cmhg，溫度為=27。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為t=t+273k，空氣可視為理想氣體?，F(xiàn)在上下緩慢移動(dòng)b管，使a管中氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?cm，求：上述操作中b管是向上還是向下移動(dòng)的？穩(wěn)定后的氣體壓強(qiáng)為多大？a管中氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?cm后，保持b管不動(dòng)而升高氣體溫度，為使a管中氣柱長(zhǎng)度恢復(fù)到6cm，則溫度應(yīng)升高到多少？6兩端開(kāi)口、內(nèi)表面

12、光滑的u形管處于豎直平面內(nèi)，如圖所示，質(zhì)量均為m10 kg的活塞a、b在外力作用下靜止于左右管中同一高度h處，將管內(nèi)空氣封閉，此時(shí)管內(nèi)外空氣的壓強(qiáng)均為p01.0105 pa.左管和水平管橫截面積s110 cm2，右管橫截面積s220 cm2，水平管長(zhǎng)為3h.現(xiàn)撤去外力讓活塞在管中下降，求兩活塞穩(wěn)定后所處的高度(活塞厚度均大于水平管直徑，管內(nèi)氣體初末狀態(tài)同溫，g取10 m/s2) 7如圖示，光滑水平地面上放有一質(zhì)量為m的導(dǎo)熱氣缸，用活塞封閉了一部分氣體活塞質(zhì)量為，截面積為s，可無(wú)摩擦滑動(dòng)，氣缸靜止時(shí)與缸底距離為l0現(xiàn)用水平恒力f 向右推氣缸，最后氣缸與活塞達(dá)到相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)已知大氣壓強(qiáng)為p0求：（

13、1）穩(wěn)定時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)（2）穩(wěn)定時(shí)活塞與缸底部的距離？8如圖，上端開(kāi)口的豎直汽缸由大、小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，兩活塞用剛性輕桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮?dú)?。已知：大活塞的質(zhì)量為2m，橫截面積為2s，小活塞的質(zhì)量為m，橫截面積為s；兩活塞間距為l；大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱；初始時(shí)氮?dú)夂推淄獯髿獾膲簭?qiáng)均為p0，大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞與氣缸壁之間的摩擦不計(jì)，重力加速度為g?，F(xiàn)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，求?dāng)小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊時(shí)，氮?dú)獾膲簭?qiáng)。9如圖所示，有一圓柱形汽缸，上部有一中央開(kāi)有小圓孔的固定擋板，汽缸內(nèi)壁的高度是2l，一個(gè)很

14、薄且質(zhì)量不計(jì)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體開(kāi)始時(shí)活塞處在離底部l高處，外界大氣壓為1.0105pa，溫度為27，現(xiàn)對(duì)氣體加熱（不計(jì)活塞與汽缸壁的摩擦）求：（1）當(dāng)加熱到127時(shí)活塞離底部的高度；（2）當(dāng)加熱到627時(shí)，氣體的壓強(qiáng)10如圖所示，內(nèi)徑粗細(xì)均勻的u形管，右側(cè)b管上端封閉，左側(cè)a管上端開(kāi)口，管內(nèi)注入水銀，并在a管內(nèi)裝配有光滑的、質(zhì)量可以不計(jì)的活塞，使兩管中均封入l=25cm的空氣柱，活塞上方的大氣壓強(qiáng)為p0=76cmhg，這時(shí)兩管內(nèi)水銀面高度差h=6cm今用外力豎直向上緩慢地拉活塞，直至使兩管中水銀面相平設(shè)溫度保持不變，則：a管中活塞向上移動(dòng)距離是多少？12如圖所示，一水平放置的氣缸，由

15、截面積不同的兩圓筒聯(lián)接而成活塞a、b用一長(zhǎng)為的剛性細(xì)桿連接，b與兩圓筒聯(lián)接處相距，它們可以在筒內(nèi)無(wú)摩擦地沿左右滑動(dòng)a、b的截面積分別為、a、b之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體兩活塞外側(cè)（a的左方和b的右方）都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持為活塞b的中心連一不能伸長(zhǎng)的細(xì)線，細(xì)線的另一端固定在墻上當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為，活塞a、b的平衡位置如圖所示，此時(shí)細(xì)線中的張力為（i）現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體溫度由初始的540緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞開(kāi)始向右移動(dòng)？（ii）繼續(xù)使氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞a剛剛右移到兩圓筒聯(lián)接處？13如圖所示，粗細(xì)均勻的管子，豎直部分長(zhǎng)為l=50cm，水平部分足夠長(zhǎng)當(dāng)溫度為15時(shí)，

16、豎直管中有一段長(zhǎng)h=20cm的水銀柱，封閉著一段長(zhǎng)l1=20cm的空氣柱設(shè)外界大氣壓強(qiáng)始終保持在76cmhg求：被封空氣柱長(zhǎng)度為l2=40cm時(shí)的溫度溫度升高至327時(shí)，被封空氣柱的長(zhǎng)度l314如圖乙所示，兩端開(kāi)口、粗細(xì)均勻的足夠長(zhǎng)玻璃管插在大水銀槽中，管的上部有一定長(zhǎng)度的水銀柱，兩段空氣柱被封閉在左右兩側(cè)的豎直管中開(kāi)啟上部連通左右水銀的閥門(mén)a，當(dāng)溫度為300k，平衡時(shí)水銀柱的位置如圖（h1=h2=5cm，l1=50cm），大氣壓為75 cmhg.求：（i）右管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度l2（ii）關(guān)閉閥門(mén)a，當(dāng)溫度升至405k時(shí)，左側(cè)豎直管內(nèi)氣柱的長(zhǎng)度l3（大氣壓強(qiáng)保持不變）.15如圖，導(dǎo)熱性能極好的氣缸

17、，高為l=lm，開(kāi)口向上固定在水平面上，氣缸中有橫截面積為s=100cm2、質(zhì)量為m=10kg的光滑活塞，活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在氣缸內(nèi)當(dāng)外界溫度為t=27、大氣壓為p0=ll05pa時(shí)，氣柱高度為l=0.9m，氣缸和活塞的厚度均可忽略不計(jì)，取g=10m/s2求：（i）如果氣體溫度保持不變，將活塞緩慢拉至氣缸頂端，在頂端處，豎直拉力f多大？（ii）如果外界溫度緩慢升高到恰使活塞移至氣缸頂端，外界溫度為多少攝氏度？16如圖甲所示，圓柱形氣缸開(kāi)口向上，豎直放置在水平面上，氣缸足夠長(zhǎng)，內(nèi)截面積為s，大氣壓強(qiáng)為，一厚度不計(jì)，質(zhì)量的活塞封住一定量的理想氣體，溫度為時(shí)缸內(nèi)氣體體積為。（1）如圖乙所示

18、，若將此氣缸緩慢倒懸起來(lái)，則缸內(nèi)氣體體積變?yōu)槎嗌?？?）通過(guò)調(diào)節(jié)缸內(nèi)氣體溫度使倒懸氣缸內(nèi)的氣體體積再次恢復(fù)為，應(yīng)將缸內(nèi)氣體溫度調(diào)節(jié)為多少？17如圖所示，開(kāi)口豎直向上的固定氣缸右側(cè)連一“u”形管氣壓計(jì)，在距氣缸底部處有一個(gè)卡環(huán)，一質(zhì)量為的活塞可以在氣缸內(nèi)卡環(huán)以上部分無(wú)摩擦滑動(dòng)且不漏氣，在氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度為時(shí)，活塞靜止在距氣缸底部為處。已知大氣壓強(qiáng)恒為，氣缸橫截面積為s，不計(jì)“u”形管內(nèi)氣體的體積，現(xiàn)緩慢降低缸內(nèi)氣體的溫度，求：當(dāng)活塞剛接觸卡環(huán)時(shí)，氣體的溫度；當(dāng)氣壓計(jì)兩管水銀面相平時(shí)，氣體的溫度18如圖所示，豎直放置的u形管左端封閉，右端開(kāi)口，左管橫截面積為右管橫截面積的2倍，在左管內(nèi)用水銀封閉一段長(zhǎng)為l、溫度為t1的空氣柱，左右兩管水銀面高度差為hcm，外界大氣壓為h0 cm hg。若向右管中緩慢注入水銀，直至兩管水銀面相平（原右管中水銀沒(méi)全部進(jìn)入水平部分），求在右管