高中物理气体压强的微观意义计算题

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，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，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。

如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、S和S。已知大气压强为p₀，温度为T₀,两活塞A和B用一根长为4l的不可伸长的轻线相连，把温度为T₀的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？

汽缸截面积为S，质量为m的梯形活塞上面是水平的，下面倾角为。，如图所示。当活塞上放质量为M的重物而处于静止．设外部大气压为P₀，若活塞与缸壁之间无摩擦．求汽缸中气体的压强？

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，若Ⅰ、Ⅱ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p₀=1.0×10⁵Pa，温度为T₀， 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?

封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V₀，温度为T₀，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为N_A。

（1）由状态A变到状态D过程中     ▲      
A．气体从外界吸收热量，内能增加
B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大
D．气体的密度不变
（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体    ▲  （选“吸收”或“放出”）热量  ▲  J。
（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V₀，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？

如下图所示,一个上下都与大气相通的直圆筒,内部横截面的面积S=0.01m²,中间用两个活塞A与B封住一定质量的理想气体,A、B都可沿圆筒无摩擦地上、下滑动,但不漏气,A的质量可不计、B的质量为M,并与一劲度系数k=5×10³N/m的较长的弹簧相连．已知大气压强p₀=1×10⁵Pa,平衡时,两活塞间的距离l₀=0.6m．现用力压A．使之缓慢向下移动一定距离后,保持平衡．此时,用于压A的力F=5×10²N．求: （假定气体温度保持不变．）

此时两活塞间的距离
活塞A向下移的距离．
大气压对活塞A和活塞B做的总功。

【物理——选修3—3】
（1）下列说法中正确的是      。

A．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映

B．当分子间距离从r0（此时分子间引力与斥力平衡）增大到r1时，分子力先减小后增大，分子势能也先减小后增大

C．热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递

D．根据热力学第二定律可知，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体

（2）如图所示，有一底部封闭的圆柱形汽缸，上部有一通气孔，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压为1．0×10⁵ Pa，温度为27℃，现对气体加热，求：
①当加热到127℃时活塞离底部的高度；
②当加热到427℃时，气体的压强。

利用图（a）实验可粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管水平放置，管内塞有潮湿小棉球，实验者从玻璃管的一端吹气，棉球从另一端飞出，测得玻璃管内部截面积，距地面高度，棉球质量，开始时的静止位置与管口的距离，落地点与管口的水平距离。然后多次改变，测出对应的，画出关系图线，如图（b）所示，并由此得出相应的斜率。

（1）若不计棉球在空中运动时的空气阻力，根据以上测得的物理量可得，棉球从端飞出的速度＝。
（2）假设实验者吹气能保持玻璃管内气体压强始终为恒定值，不计棉球与管壁的摩擦，重力加速度，大气压强均为已知，利用图（b）中拟合直线的斜率可得，管内气体压强＝。
（3）考虑到实验时棉球与管壁间有摩擦，则（2）中得到的与实际压强相比（填偏大、偏小）。

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？