高中物理气体压强的微观意义计算题

一艘潜水艇位于水面下h=200m处，艇上有一个容积V₁=2m的钢筒，筒内贮有压强p₁=200p₀。的压缩空气，其中p₀为大气压，p₀="1xl0" Pa。已知海水的密度=lxl0kg/m，重力加速度g=l0，设海水的温度不变。有一个与海水相通的装满海水的水箱，现在通过细管道将钢筒中部分空气压入该水箱，再关闭管道，水箱中排出海水的体积为V₂=l0m，此时钢筒内剩余空气的压强为多少个大气压？

如图，长L=100cm，粗细均匀的玻璃管一端封闭。水平放置时，长L₀=50cm的空气柱被水银封住，水银柱长h=30cm。将玻璃管缓慢地转到开口向下的竖直位置，然后竖直插入水银槽，插入后有Δh=15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中温度始终保持不变，大气压强p₀=75cmHg。求：

(1)插入水银槽后管内气体的压强p；
(2)管口距水银槽液面的距离H。

如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p＝1.0×10⁵ Pa，吸收的热量Q＝7.0×10² J，求此过程中气体内能的增量。

如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管上端密封，下端封闭但留有一气孔与外界大气相连．管内上部被活塞封住一定量的气体（可视为理想气体）．设外界大气压强为p₀，活塞因重力而产生的压强为0.5p₀．开始时，气体温度为T₁．活塞上方气体的体积为V₁，活塞下方玻璃管的容积为0.5V₁．现对活塞上部密封的气体缓慢加热．求：

①活塞刚碰到玻璃管底部时气体的温度；
②当气体温度达到1.8T₁时气体的压强．

如图所示，U形管右管内径为左管内径的倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为 76 cmHg。

①现向右管缓慢补充水银，并保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm时，左管内气体的压强为多大？
②在①的目的达到后，停止补充水银，并给左管的气体加热，使管内气柱长度恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？

如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管B的横截面积是细管A的3倍.两管中水银面与管口距离均为8cm，大气压强为P₀=75cmHg．现将两管口均封闭，保持B内气体温度不变，使A内封闭气体的温度从t=27℃开始缓慢升高，直至两管中水银面高度差为8 cm，求使A内气体应升高到的温度。

如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S。开始时气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀。现将整个装置放在大气压恒为p₀的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：

①外界空气的温度是多少？
②在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？

如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10 kg，横截面积为50 cm²，厚度为1 cm，气缸全长为21 cm，大气压强为1×10⁵ Pa，当温度为7 ℃时，活塞封闭的气柱长10 cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通．(g取10 m/s²，不计活塞与气缸之间的摩擦，计算结果保留三位有效数字)

①将气缸倒过来放置，若温度上升到27 ℃，求此时气柱的长度．
②汽缸倒过来放置后，若逐渐升高温度，发现活塞刚好接触平台，求此时气体的温度．

如图所示，导热良好的薄壁气缸放在水平面上，用横截面积为S＝1.0×10^－2m²的光滑薄活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞杆的另一端固定在墙上．此时活塞杆与墙刚好无挤压。外界大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa。当环境温度为27℃时，密闭气体的体积为2.0×10^－3m³。

①若固定气缸在水平面上，当环境温度缓慢升高到57℃时，气体压强为多少？
②若气缸放在光滑水平面上不固定，当环境温度缓慢升高到57℃时，气缸移动了多少距离？
③保持②的条件不变下，对气缸施加水平作用力，使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值，这时气缸受到的水平作用力多大？

如图所示，导热性能良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm²，厚度不计。当环境温度为27℃时，活塞封闭的气柱长10cm。若将气缸倒过来放置，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m／s²，不计活塞与气缸之间的摩擦，大气压强为P=1×10⁵Pa，气缸足够长。

①将气缸倒过来放置并稳定后，求此时气柱的长度；
②分析说明上述过程气体压强变化的微观原因。

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h₁ =" 0.50" m。给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h₂ =" 0.80" m处。上述过程中缸内气体吸收Q =" 450" J的热量。已知活塞横截面积S = 5.0×10^-3 m²，大气压强p₀ = 1.0×10⁵ Pa。

（1）此过程中缸内气体增加的内能ΔU为多少？
（2）此后，若保持气缸内气体温度不变，让活塞最终还要稳定在距气缸底高度h₁=0.50m处，需要在轻质活塞上放一个质量为多大的重物？

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p₀=75cmHg。

i．若将装置翻转180^o，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；
ii．若将图1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。

一定质量的理想气体在状态A时体积V_A=0.3m³，温度T_A=300K，变到状态B时温度T_B=400K，已知从状态A变到状态B过程中其压强始终为2.0×10⁵Pa。
①.求此过程中这些气体对外做的功；
②.若此过程中这些气体从外界吸收的热量为5×10⁴J，求它增加的内能。

[物理——选修3-3]
（1）下列说法正确的是         。（填正确答案标号，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A．理想气体等温膨胀时，内能不变

B．扩散现象表明分子在永不停息地运动

C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大

D．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加

E．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运
（2）(9分)如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为的密闭活塞，活塞导热，活塞绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为，温度为。设外界大气压强为保持不变，活塞横截面积为，且，环境温度保持不变。求：

在活塞 上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞下降的高度；
‚现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞回到初始位置．此时Ⅱ气体的温度。

如图所示，质量的导热气缸倒扣在水平地面上，A为一T型活塞，气缸内充有理想气体。气缸的横截面积S=2×10^-4m²，当外界温度为t=27℃时，气缸对地面恰好没有压力，此时活塞位于气缸中央。不计气缸壁厚度，内壁光滑，活塞始终在地面上静止不动，大气压强为。求：

①气缸内气体的压强；
②环境温度升高时，气缸缓慢上升，温度至少升高到多少时，气缸不再上升。
③气缸不再上升后，温度继续升高，从微观角度解释压强变化的原因。