高中物理封闭气体压强试题

【物理-物理3-3】
某压力锅的结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。

（1）若此时锅内气体的体积为，摩尔体积为，阿伏加德罗常数为，写出锅内气体分子数的估算表达式。
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功，并向外界释放了的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）已知大气压强随海拔高度的变化满足，其中常数，结合气体定律定性分析在不同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不同。

如图所示，为一气体温度计的结构示意图。储有一定质量理想气体的测温泡P通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C与大气相通。移动右管B可调节其水银面的高度，从而保证泡内气体体积不变。当测温泡P浸在冰水混合物中，大气压强相当于76cm高水银柱所产生的压强时，压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处。

（1）使用这种温度计，其刻度是____________的；（选填“均匀”、“不均匀”）
（2）刻度为7.6cm处所对应的温度为_____________℃；
（3）当大气压强增大到78cmHg时，将测温泡P浸在冰水混合物中，调节右管同时移动刻度尺，使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处，但不改变其刻度，则测量值_____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若从刻度上读出温度变化1℃，则实际温度变化___________℃。

如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T₀时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P₀，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：

（1）温度升高到T₁为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；                 
（2）温度升高到T₂为多少时，两管液面高度差为L。

给旱区送水的消防车停于水平面，在缓缓放水的过程中，若车胎不漏气，胎内气体温度不变，不计分子势能，则胎内气体（）

A．

从外界吸热

B．

对外界做负功

C．

分子平均动能减少

D．

内能增加

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？

下面有关热学内容的若干叙述正确的是（ ）

A．气体密封在坚固容器中且温度升高，则分子对器壁单位面积的平均作用力增大

B．物体的温度升高，表示物体中所有分子的动能都增大

C．lmol任何物质所含有的粒子数都相等

D．一定质量的氧气在不同的温度下分子的速率分布情况如图所示，实线和虚线分别对应的温度为和，则由图可得：小于

如图所示，U形管两细管粗细均匀长度相等，左端封闭，右端开口，水平部分长20cm。有两段8cm长水银柱等高，各封住长为30cm的空气柱A和长为40cm的空气柱B，两气体温度均为27^oC，大气压强恒定。现使A、B温度缓慢升高，最终都达到57 ^oC。问：

（1）空气柱A的最终长度。  
（2）右管内水银柱移动的距离。 

(4分)如图所示，玻璃管竖直悬挂，上端封闭、下端开口，管内一个很薄的轻质活塞封闭了一定质量的空气，已知活塞横截面积S=1cm²．用力缓慢向下拉活塞，在活塞下降5cm的过程中，拉力做功为1J．已知大气压强Pa，实验中环境温度保持不变且封闭气体与外界有良好的热交换，不计活塞与玻璃管壁间的摩擦．则活塞下降过程中，封闭气体的压强将        （选填“增大”、“减小”或“不变”），封闭气体       （选填“吸收”或“放出”）的热量为        J．

气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点=14cm。后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点=44cm。（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg）


①求恒温槽的温度。
②此过程A内气体内能      （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将       （填“吸热”或“放热”）。

 如图，粗细均匀，内径很小，两端开口的U形管竖直放置。两管的竖直部分高度为20厘米，水平部分BC长16厘米。一空气柱把管内水银分成左右两部分。大气压强P₀=76cmHg，当空气柱温度为T₀=273K,长为L₀="10cm" 时，水平管BC内左边水银柱长为2 cm,，竖直管AB内水银柱长也为2cm .
求（1）空气柱右边水银柱总长是多少？
（2）当空气柱温度升高到多少时，左边水银恰好全部进入竖直管AB内？
（3）为使空气柱左侧管中水银全部溢出，空气柱温度至少要升高到多少？

[物理选修3-3模块]
（1）一定质量的非理想气体体积膨胀对外做了4×10³J功的同时，又从外界吸收了2.4×10³J的热量，则在该过程中，气体内能的增量△U=______J，气体的分子势能和分子动能分别__________、________（填“增加”“减小”或“不变”）。
（2）如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，活塞（连同手柄）的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p₀，平衡的汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提。设汽缸足够长，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦，求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。

弯曲管子内部注满密度为ρ的水，部分是空气，图中所示的相邻管子液面高度差为h，大气压强为p₀，则图中A点的压强是

A．ρgh

B．p0+ρgh

C．p0+2ρgh

D．p0+3ρgh

如图（1）所示，圆柱形气缸的上部有小挡板，可以阻止活塞滑离气缸，气缸内部的高度为d，质量不计的薄活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。开始时活塞离底部高度为，温度为t₁=27℃，外界大气压强为p₀=1.0×l0⁵Pa，现对气体缓缓加热。求：
（1）气体温度升高到t₂=127℃时，活塞离底部的高度；
（2）气体温度升高到t₃=387℃时，缸内气体的压强；
（3）在图（2）中画出气体从27℃升高到387℃过程的压强和温度的关系图线。

使一定质量的理想气体的状态按图中箭头所示的顺序变化，图线BC是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。

(1)已知气体在状态A的温度T_A＝300K，问气体在状态B、C和D的温度各是多大?
(2)将上述气体变化过程在V－T中表示出来(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化方向)。

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，当气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温为T₁。已知大气压强为P₀，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求：

①加热过程中气体的内能增加量。 
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，活塞恰好回到原来的位置，求此时气体的温度。