高中物理气体压强的微观意义计算题

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，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 T₁=300K、大气压强 P₀=1.0×10⁵Pa时，活塞与气缸底部之间的距离l₀=30cm，已知活塞面积为50cm²，不计活塞的质量和厚度。现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升，当温度上升至T₂=540K时，求：

①封闭气体此时的压强；②该过程中气体对外做的功。

如图所示，在一圆形管道内封闭有理想气体，用一固定活塞K和不计质量可自由移动的活塞A，将管内气体分割成体积相等的两部分。固定活塞K、可动活塞A和管道中心O处于同一水平线上。管道内气体温度都为T₀=300K，压强都为P₀=1.0×10⁵Pa。现保持管道下部分气体温度不变，只对管道上部分气体缓慢加热，当可动活塞P缓慢移动到管道最低点时（不计摩擦），求；

①下部分气体的压强；
②上部分气体的温度。

如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V₀，气体最初的压强为p₀/2，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的。开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p₀，重力加速度为g。若一定质量理想气体的内能仅由温度决定，求：

①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q。

一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m、横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T₁，活塞距离气缸底部的高度为H，大气压强为P_o。现用一电热丝对气体缓慢加热，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q，活塞上升的高度为，求：

Ⅰ.此时气体的温度；
Ⅱ.气体内能的增加量。

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，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，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l∶3。若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。已知，大气压强为，重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度。

如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h，现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为时活塞上升了h，已知大气压强为，重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦，

①求温度为时气体的压强；
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加沙粒，当添加沙粒的质量时，活塞恰好好回到原来位置，求此时气体的温度。

如图所示，A、B气缸的长度均为60cm，截面积均为40cm²，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。原来阀门关闭，A内有压强P_A=2.4×10⁵Pa的氧气．B内有压强P_B=1．2×10⁵Pa的氢气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求：

Ⅰ．活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；
Ⅱ．活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）。
（假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略）

拔火罐是一种中医疗法，为了探究火罐的吸力，某人设计了如下图实验，圆柱状气缸（横截面积为S）被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与重物m相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时，（设此缸内温度为t℃）密封开光K，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L，由于气缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面处，已知环境温度为27℃不变，与大气压强相当，气缸内的气体可看做理想气体，求t值，

[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。

如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T₁时活塞上升了h．已知大气压强为p₀．重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦．

①求温度为T₁时气体的压强；
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m₀时，活塞恰好回到原来位置，求此时气体的温度．

在图所示的气缸中封闭着温度为127℃的空气， 一质量为m₁的重物用绳索经滑轮与质量为m₂的缸中活塞相连接， 气缸截面积为S，大气压为P₀重物和活塞均处于平衡状态， 这时活塞离缸底的高度为10 cm，不计一切摩擦。

（1）求气缸中封闭气体的压强
（2）如果缸内空气温度缓慢下降，问
①缸中封闭气体的压强是否改变？
②缸内空气变为27℃时，重物从原处移动了多少厘米?