高三物理復(fù)習(xí)氣體計算題-含答案以及解析

1、氣體計算題1.如圖所示，一連通器與貯有水銀的瓶M通過軟管相連，連通器的兩支上端封閉、粗細(xì)均勻、內(nèi)徑相同的直管A和B豎直放置，管內(nèi)水銀的上方均封有空氣。A、B兩管內(nèi)水銀面的高度差為 h cm、空氣柱的長度均為 2h cm。 已知當(dāng)時空氣的溫度為 To K,A管內(nèi)空氣的壓強(qiáng)與 3h cm高的水銀柱產(chǎn)生的 壓強(qiáng)相等?，F(xiàn)使兩管內(nèi)空氣柱的溫度都升高到1.5To K,同時調(diào)節(jié)M的高度，使B管中的水銀面的高度不變。求：(1)此時B管中氣體的壓強(qiáng)；(2)流入A管的水銀柱的長度。2.如圖所示，左端封閉的 U形管中，空氣柱將水銀分為 A、B兩部分，空氣柱的 溫度t=87C,長度L= 12.5cm,水銀柱 A的長度

2、hi = 25cm,水銀柱 B兩邊液面的高 度差h2=45cm,大氣壓強(qiáng) p(o= 75cmHg(1)當(dāng)空氣柱的溫度為多少時，水銀柱A對U形管的頂部沒有壓力；(2)空氣柱保持(1)中溫度不變，在右管中注入多長的水銀柱，可以使形管內(nèi)水銀柱B兩邊液面相平。3.如圖所示，U型玻璃細(xì)管豎直放置，水平細(xì)管又與U型玻璃細(xì)管底部相連通，各部分細(xì)管內(nèi)徑相同。U型管左管上端封有長 11cm的理想氣體B,右管上端開口并與大氣相通，此時U型玻璃管左、右兩側(cè)水銀面恰好相平，水銀面距 U型玻璃管底部為15cm。水平細(xì)管內(nèi)用 小活塞封有長度10cm的理想氣體 Ao現(xiàn)將活塞緩慢向右推，使氣體 B的長度為10cm,此時氣體

3、A仍封閉在氣體 B左側(cè)的玻璃管內(nèi)。已 知外界大氣壓強(qiáng)為 75cmHg。試求：(1)最終氣體B壓強(qiáng)；(2)活塞推動的距離。4.如圖所示，封閉有一定質(zhì)量理想氣體的汽缸固定在水平桌面上，開口向右放置，活塞的橫截面積為 S.活塞通過輕繩連接了一個I 質(zhì)量為m的小物體，輕繩跨在定滑輪上。開始時汽缸內(nèi)外壓強(qiáng)相 同，均為大氣壓 Po (mg PoS).汽缸內(nèi)氣體的溫度 To,輕繩處在伸直狀態(tài).不計摩擦.緩慢降低汽缸內(nèi)溫度，最終使得氣體體積減半，求：(1)重物剛離地時氣缸內(nèi)的溫度 T1 ；(2)氣體體積減半時的溫度 T2； 一題4圖(3)在下列坐標(biāo)系中回出氣體狀態(tài)變化的整個過程.并標(biāo)注相關(guān)點的坐標(biāo)值.P5.如

4、圖，一定質(zhì)量的理想氣體被不計質(zhì)量的活塞封閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)， 活塞距底部的高度為 h,可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒 在活塞的上表面上，沙子侄完時，活塞下降了h/5。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界大氣的壓強(qiáng)和溫度始終保持不 變，已知大氣壓為 po,活塞橫截面積為 S,重力加速度為g,求：(1) 一小盒沙子的質(zhì)量；(2)沙子再次倒完時活塞距氣缸底部的高度。1 .解：（1） pBi =4h （cmHg）（1 分）B中氣體狀態(tài)變化為等容過程，即且 P2（1分）Ti T24h P R9,解之信此時 B官中氣體的壓強(qiáng)PB2=6h （cmHg）（2分）To 1.5T0（

5、2）設(shè)流入A管的水銀柱的長度為 Ah,則:PA2=5h- A h （cmHg）, l A2=2h- A h （cm）（2 分）A中氣體狀態(tài)變化符合理想氣體狀態(tài)方程，即型型 （1分）3h 2hS （5h h） （2h h）S-0T5T0解之，得流入A管的水銀柱的長度T1T2（1分）7 3 5 一 h 7 32 卜 0.15h（5） Q 分）22. （1） p1= （75 45） cmHg= 30cmHg （1 分），A 對頂部無壓力時 p2= 25cmHg （1 分），“p , P1L P2L'h2= （ 75 25）cm= 50cm （1 分），L= L（ h2h2）/2 = 10cm

6、 （1 分），由1（1 分），得 T' = 240K （2 分）,（2） P2L' = p°L' ' （1分），得L' ' = cm （2分）,注入的水銀柱長度為L= h2'3+ 2 （L' L' ' ） = 63.3cm （2 分）,3. （1）活塞緩慢向右推的過程中，氣體 B做等溫變化PbVb1PbVb2 （1 分）75X 11S=Pb2X 10S （設(shè)S為玻璃管橫截面）（1分）PB2=82.5cmHg （即最終氣體 B壓強(qiáng)為82.5cmHg）（2分）（2）末狀態(tài)：氣體 B和C的液面高度差/h=82.

7、5-75=7.5cm（1分）活塞緩慢向右推的過程中，氣體A做等溫變化初狀態(tài)：Pa1 =Pb1 +h1 =75+15=90cmHg末狀態(tài)：PA2=PB2+h2=82.5+16=98.5cmHg （1 分）PAVA1PAVA2 （ 1 分）90X 10S=98.5X La2sLA2=9.137cm （1 分）活塞推動的距離 d=1+ （7.5+1） + （109.137） =10.363cm （近似值） （2分）mg4、（10 分）（1）（共 4 分）Pi=Po, P2 P0 （1 分）SmgnPo/mg（Po）等容過程：Pos_（2分）T1-To（1分）ToT1PoP d kPo Dn mgPoO V/2VVmgV 2p0c（2）（共3分）等壓過程： 一 2 （2分）T2 To （1Ti T22 po分）（3）（共3分），其中圖線有一段正確得 1分，共2分），有2個標(biāo)度以上正確再得1分）5、（1）設(shè)一盒沙子的質(zhì)量為 m,沙子