高中物理气体压强的微观意义计算题

如图所示，一根上粗下细、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端封闭、下端开口，横截面积，下端与大气连通。粗管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体，水银柱下表面恰好与粗管和细管的交界处齐平，空气柱和水银柱长度均为h=4cm。现在细管口连接一抽气机(图中未画出)，对细管内气体进行缓慢抽气，最终使一半水银进入细管中，水银没有流出细管。已知大气压强为。

①求抽气结束后细管内气体的压强；
②抽气过程中粗管内气体吸热还是放热?请说明原因。

如图所示，长为L＝50cm且粗细均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，玻璃管内用10cm高的水银柱封闭着30cm长的空气柱(可看作理想气体)，其初始温度为t₀＝27℃，外界大气压强恒为p₀＝76cmHg。

①若缓慢对空气柱加热，使水银柱上表面与管口刚好相平，求此时空气柱的温度t₁；
②若将玻璃管的上端开口封闭，并将下端空气柱的温度升高到t₂＝327℃，发现玻璃管中的水银柱上升了2cm，则此时下端空气柱的压强为多大？

如图所示，静止的气缸内封闭了一定质量的气体，水平轻杆一端固定在墙壁上，另一端与气缸内的活塞相连。已知大气压强为1.0×10⁵Pa，气缸的质量为50kg，活塞质量不计，其横截面积为0.01m²，气缸与地面间的最大静摩擦力为气缸重力的0.4倍，活塞与气缸之间的摩擦可忽略。开始时被封闭气体压强为1.0×10⁵Pa、温度为27℃，试求：

（1）缓慢升高气体温度，气缸恰好开始向左运动时气体的压强P和温度t；
（2）某同学认为封闭气体的温度只有在27C到（1）问中t之间，才能保证气缸静止不动，你是否同意他的观点？若同意，请说明理由；若不同意，计算出正确的结果。

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，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l₁＝25.0cm的空气柱，中间有一段长为l₂＝25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l₃＝40.0cm。已知大气压强为p₀＝75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l₁′＝20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离Δl。

一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界温度为T₀。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新到达平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。

如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T₀=300K、大气压强时，活塞与气缸底部之间的距离 l₀=30cm，不计活塞的质量和厚度．现对气缸加热，使活塞缓慢上升，求：

①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T₁；
②封闭气体温度升高到T₂=540K时的压强p₂。

如图所示，一密闭的截面积为S的圆筒形汽缸，高为H，中间有一薄活塞，用一劲度系数为k的轻弹簧吊着，活塞重为G，与汽缸紧密接触，不导热且气体是同种气体，且质量、温度、压强都相同时，活塞恰好位于汽缸的正中央，设活塞与汽缸壁间的摩擦可不计，汽缸内初始压强为，温度为。求：

(1)弹簧原长
(2)如果将汽缸倒置，保持汽缸Ⅱ部分的温度不变，使汽缸Ⅰ部分升温，使得活塞在汽缸内的位置不变，则汽缸Ⅰ部分气体的温度升高多少?

如图所示，上端封闭、下端开口内径均匀的玻璃管，管长L=100cm，其中有一段长h=15cm的水银柱把一部分空气封闭在管中.当管竖直放置时，封闭气柱A的长度L_A=50cm.现把开口端向下插入水银槽中，直至A端气柱长=37.5cm时为止，这时系统处于静止状态.已知大气压强p₀=75cmHg，整个过程中温度保持不变，试求槽内的水银进入管内的长度.

如图（a）所示，内壁光滑、粗细均匀、左端封闭的玻璃管水平放置。横截面积S＝2.0×10^-5m²的活塞封闭一定质量的气体，气柱长度l₀＝20cm，压强与大气压强相同。缓慢推动活塞，当气柱长度变为l＝5cm时，求：（大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa，环境温度保持不变）

（1）玻璃管内气体的压强p
（2）作用在活塞上的推力大小F
（3）在图（b）中画出推动活塞过程中，气体经历的状态变化过程

倾角为的无限长光滑斜面固定在水平面上，一密闭容器封闭一定质量的气体静止放置在斜面上，质量为的活塞把气体分成体积相等的A、B两部分，若活塞与容器接触良好，且活塞的截面积为s，重力加速度为g，P_A为活塞静止时的A部分气体的压强。现释放容器，当活塞相对容器静止时，求A、B两部分气体的体积之比。

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．

一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10^－3 m³.用DIS实验系统测得此时气体的温度和压强分别为300 K和1.0×10⁵ Pa.推动活塞压缩气体，测得气体的温度和压强分别为320K和1.0×10⁵Pa.
（1）求此时气体的体积．
（2）再保持温度不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×10⁴ Pa，求此时气体的体积．

如图所示，质量M="10" kg的透热气缸内用面积S="100" cm²的活塞封有一定质量的理想气体，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。现将弹簧一端固定在天花板上，另一端与活塞相连将气缸悬起，当活塞位于气缸正中间时，整个装置都处于静止状态，此时缸内气体的温度为27℃，已知大气压恒为p_o=l.0xl0⁵ Pa．重力加速度为g="10" m/s²，忽略气缸的厚度。求：

①缸内气体的压强p_l;
②若外界温度缓慢升高，活塞恰好静止在气缸缸口处时，缸内气体的摄氏温度。

(9分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm²的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为（=1.0×10⁵Pa为大气压强），温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm．．求活塞的质量和物体A的体积．