3-3氣體專題計(jì)算

1、丹寨民族高級(jí)中學(xué)2018屆物理高考備考試題（選修3-3氣體實(shí)驗(yàn)定律計(jì)算）1.（2016全國(guó)III）一U形玻璃管豎直放置，左端開(kāi)口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長(zhǎng)度如圖所示。用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動(dòng)的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動(dòng)的過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0=75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。2.（2016全國(guó)II） 一氧氣瓶的容積為0.08 m3，開(kāi)始時(shí)瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個(gè)大氣壓。某實(shí)驗(yàn)室每天消耗1個(gè)大氣壓的氧氣0.36 m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個(gè)大氣壓時(shí)，

2、需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變，求這瓶氧氣重新充氣前可供該實(shí)驗(yàn)室使用多少天。3( 2016全國(guó)I ) 在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差p與氣泡半徑r之間的關(guān)系為，其中?，F(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa，水的密度=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2。(1)求在水下10m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差；(2)忽略水溫隨水深的變化，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來(lái)半徑之比的近似值。4(2016海南）如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一“U”形管的 兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱；“U”形管內(nèi)盛有密

3、度為=7.5×102kg/m3 的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個(gè)氣室，開(kāi)始時(shí)，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強(qiáng)均為p0=4.5×103Pa 。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40 cm，求此時(shí)左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10m/s2 ，U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計(jì)。5.（2015全國(guó)I）如圖，一固定的豎直氣缸有一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的質(zhì)量為m1=2.50kg，橫截面積為s1=80.0cm2，小活塞的質(zhì)量為m2=1.50kg，橫截面積為s2=40.0cm2；兩活塞用剛性

4、輕桿連接，間距保持為l=40.0cm，氣缸外大氣壓強(qiáng)為 p=1.00×105Pa，溫度為T=303K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距20cm，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1=495K，現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g取10m/s2，求（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng) 6( 2015全國(guó)II )如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上側(cè)與大氣相通，下端 開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉，A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l=10.0cm，B側(cè)水銀面比A 側(cè)的高h(yuǎn)=3.0c

5、m，現(xiàn)將開(kāi)關(guān)K打開(kāi)，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)的高度差 為h1=10.0cm時(shí)，將開(kāi)關(guān)K關(guān)閉，已知大氣壓強(qiáng)p0=75.0cmHg。（1）求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度（2）此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀達(dá)到同一高度，求注入水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度7.（2014全國(guó)）如圖,兩氣缸A、B粗細(xì)均勻、等高且內(nèi)壁光滑,其下部由體積可忽略的細(xì)管連通;A的直徑是B的2倍,A上端封閉,B上端與大氣連通;兩氣缸除A頂部導(dǎo)熱外,其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b,活塞下方充有氮?dú)?活塞a上方充有氧氣。當(dāng)大氣壓為p0、外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7且平衡時(shí),活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度

6、的1/4 ,活塞b在氣缸正中間。(1)現(xiàn)通過(guò)電阻絲緩慢加熱氮?dú)?當(dāng)活塞b恰好升至頂部時(shí),求氮?dú)獾臏囟?(2)繼續(xù)緩慢加熱,使活塞a上升。當(dāng)活塞a上升的距離是氣缸高度的1/16時(shí),求氧氣的壓強(qiáng)。8.（2010海南卷）如右圖，體積為V、內(nèi)壁光滑的圓柱形導(dǎo)熱氣缸頂部有一質(zhì)量和厚度均可忽略的活塞；氣缸內(nèi)密封有溫度為2.4T0、壓強(qiáng)為1.2p0的理想氣體p0和T0分別為大氣的壓強(qiáng)和溫度已知：氣體內(nèi)能U與溫度T的關(guān)系為U=aT，a為正的常量；容器內(nèi)氣體的所有變化過(guò)程都是緩慢的求(1)氣缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1： (2)在活塞下降過(guò)程中，氣缸內(nèi)氣體放出的熱量Q .9.（2011海南卷）如圖，容積為

7、V1的容器內(nèi)充有壓縮空氣。容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連，壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連。氣閥關(guān)閉時(shí)，兩管中水銀面登高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2。打開(kāi)氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來(lái)高度，此時(shí)右管與左管中水銀面的高度差為h。已知水銀的密度為，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變。求氣閥打開(kāi)前容器中壓縮空氣的壓強(qiáng) p1。10.（2011全國(guó)新）如圖，一上端開(kāi)口，下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2=6.6cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0=76c

8、mHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開(kāi)口向下和轉(zhuǎn)回到原來(lái)位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生漏氣。 11.（2011上海）.如圖，絕熱氣缸A與導(dǎo)熱氣缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無(wú)摩擦。兩氣缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開(kāi)始時(shí)體積均為V0、溫度均為T0。緩慢加熱A中氣體，停止加熱達(dá)到穩(wěn)定后，A中氣體壓強(qiáng)為原來(lái)的1.2倍。設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，求氣缸A中氣體的體積VA和溫度TA。 12（2012上海卷）如圖，長(zhǎng)L100cm，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置時(shí)，長(zhǎng)L050cm的空氣柱被水銀柱封住，水銀柱長(zhǎng)h30cm

9、。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開(kāi)口向下和豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有Dh15cm的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過(guò)程中溫度始終 保持不變，大氣壓強(qiáng)p075cmHg。求：（1）插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p；（2）管口距水銀槽液面的距離H。 13（2013上海高考）如圖，柱形容器內(nèi)用不漏氣的輕質(zhì)絕熱活塞封閉一定量的理想氣體，容器外包裹保溫材料。開(kāi)始時(shí)活塞至容器底部的高度為H1，容器內(nèi)氣體溫度與外界溫度相等。在活塞上逐步加上多個(gè)砝碼后，活塞下降到距容器底部H2處，氣體溫度升高了T；然后取走容器外的保溫材料，活塞位置繼續(xù)下降，最后靜止于距容器底部H3處：已知大氣壓強(qiáng)為p0。求：氣體最后的壓強(qiáng)與溫度 14(2013海南卷)如圖，一帶有活塞的氣缸通過(guò)底部的水平細(xì)管與一個(gè)上端開(kāi)口的豎直管相連，氣缸與豎直管