高二物理人教版選擇性高分突破考點專題專題強化二理想氣體解答題必刷25題

專題強化二：理想氣體解答題必刷25題技巧歸納一、關(guān)聯(lián)氣體問題這類問題涉及兩部分氣體，它們之間雖然沒有氣體交換，但其壓強或體積這些量間有一定的關(guān)系，分析清楚這些關(guān)系是解決問題的關(guān)鍵，解決這類問題的一般方法：(1)分別選取每部分氣體為研究對象，確定初、末狀態(tài)參量，根據(jù)狀態(tài)方程列式求解．(2)認真分析兩部分氣體的壓強、體積之間的關(guān)系，并列出方程．(3)多個方程聯(lián)立求解．二、氣體實驗定律與理想氣體狀態(tài)方程的綜合應用解決該類問題的一般思路：(1)審清題意，確定研究對象．(2)分析清楚初、末狀態(tài)及狀態(tài)變化過程，依據(jù)氣體實驗定律或理想氣體狀態(tài)方程列出方程；對力學研究對象要正確地進行受力分析，依據(jù)力學規(guī)律列出方程進而求出壓強．(3)注意挖掘題目中的隱含條件，如幾何關(guān)系等，列出輔助方程．(4)多個方程聯(lián)立求解．對求解的結(jié)果注意檢驗它們的合理性．專題訓練1．（2022秋·河北石家莊·高二石家莊精英中學校）導熱良好的氣缸用質(zhì)量不計的光滑活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，活塞下表面與氣缸底部之間的距離為L，在活塞上放一個重物時，活塞平衡時下表面距離氣缸底部距離為，已知活塞截面積為S，大氣壓強為P0，環(huán)境溫度為T0，重力加速度為g。（1）求重物的質(zhì)量m；（2）緩慢升高氣體的溫度，求當活塞回到原來位置時，氣體的溫度T。2．（2022春·河南商丘·高二商丘市第一高級中學?？计谀┤鐖D所示，導熱氣缸開口向上豎直放置，氣缸內(nèi)甲、乙兩個活塞把氣缸分成A、B兩部分，兩部分氣柱的長度均為d，氣缸截面積為S，兩活塞質(zhì)量均為m，外界大氣壓強，環(huán)境溫度為T0，若在活塞乙上緩慢倒入質(zhì)量為m的沙子，活塞與氣缸之間無摩擦且不漏氣，求：（1）穩(wěn)定后活塞乙下降的距離；（2）若環(huán)境溫度緩慢升高，當活塞乙恰好回到原來位置時，此時氣體的溫度。3．（2022春·山東菏澤·高二?？计谀┫臼欠乐剐鹿诜窝讉鞑サ闹匾h(huán)節(jié)，肩背式手動消毒噴霧器原理如圖所示，儲液桶上端進氣孔用細軟管與帶有單向閥門K1的打氣筒相連，下端出水口用細軟管與帶閥門K2的噴頭相連。已知儲液桶容積V=16.0L，打氣筒每打一次能將L的外界空氣壓入儲液桶內(nèi)?，F(xiàn)向儲液桶內(nèi)注入L的消毒液，擰緊桶蓋和噴頭開關(guān)K2，設(shè)大氣壓強atm、噴霧器內(nèi)外溫度均為t=27℃，打氣過程中溫度保持不變。某次消毒時，打氣筒連續(xù)打氣使儲液桶內(nèi)的氣體壓強增加到atm，停止打氣。打開閥門K2，噴霧消毒后氣體壓強又降至atm，上述過程溫度不變。求打氣筒打氣的次數(shù)n和儲液桶內(nèi)剩余消毒液的體積V3。4．（2023春·山東泰安·高二新泰市第一中學校）如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管左管封閉、右管開口，右管內(nèi)有一輕質(zhì)活塞，活塞和A、B兩段水銀柱封閉著1、2兩段理想氣體。初始時，長為的水銀柱A下端與活塞下端平齊，水銀柱B在左管中的液面比右管中的液面低10cm，氣柱1長為10cm?，F(xiàn)用外力緩慢向下壓活塞，直至水銀柱B在左管和右管中液面相平并穩(wěn)定，已知大氣壓強為75cmHg，求：（1）穩(wěn)定后，A段水銀對左管上封口處玻璃的壓強大小；（2）此過程中活塞下降的高度。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）5．（2022春·湖北武漢·高二統(tǒng)考期末）如圖，一籃球內(nèi)膽容積為且保持不變，其內(nèi)氣體壓強等于外界大氣壓的1.2倍，因氣壓不足，現(xiàn)用打氣筒給其打氣。打氣筒的最大容積為、內(nèi)空為圓柱體且橫截面積為S，每次打氣都能將筒內(nèi)吸入的體積為、壓強等于外界大氣壓的空氣注入球內(nèi)。已知外界大氣壓為且不變，設(shè)整個打氣過程中氣體溫度均不變，空氣可視為理想氣體。求：（1）第6次打氣完成后，籃球內(nèi)氣體的壓強；（2）第7次活塞下壓的距離至少為多大時，閥門才能打開？6．（2022春·新疆烏魯木齊·高二校聯(lián)考期末）疫情防控期間，學校每天晚上都需要噴灑消毒水進行消毒。如圖所示為一噴霧器裝置，儲液桶的總?cè)莘e為，打開密封蓋裝入藥液后，將密封蓋蓋上，此時內(nèi)部密封空氣壓強為。與儲液桶相連的活塞式打氣筒打氣，每次打氣筒可以打進、的空氣，忽略打氣過程中的溫度變化，空氣可視為理想氣體，求：（1）要使噴霧器內(nèi)空氣壓強增大到，求打氣筒應打氣的次數(shù)；（2）噴霧器內(nèi)空氣壓強達到時，立即向外噴灑藥液，此過程可認為氣體溫度不變，則藥液上方壓強降為1atm時，剩下藥液的體積。7．（2021春·廣東深圳·高二?？计谥校┤鐖D所示，粗細均勻的L形玻璃管放在豎直平面內(nèi)，BC部分水平放置，管的兩端封閉且管內(nèi)裝有水銀，A端和C端分別封閉著長度均的理相氣體，已知豎直管內(nèi)水銀柱的高度，A端氣體的壓強為76cmHg，環(huán)境的熱力學溫度為330K，現(xiàn)對C端氣體緩慢加熱，直到C端氣體長度為12cm（A端氣體的溫度始終和環(huán)境的熱力學溫度相同），求此時：（1）A端氣體的壓強。（2）C端氣體的熱力學溫度。8．（2021春·陜西渭南·高二統(tǒng)考期末）如圖所示，導熱氣缸質(zhì)量為M，高度為L，氣缸開口處小于活塞大小，活塞質(zhì)量忽略不計，用細線系在活塞上并懸掛在天花板上，氣缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體（質(zhì)量遠小于氣缸的質(zhì)量），活塞與氣缸間接觸良好且無摩擦，活塞的面積為S，不計活塞和氣缸的厚度，環(huán)境大氣壓為，環(huán)境溫度為，初始時刻活塞處于離缸口一半的位置，重力加速度為g（題中已知量的單位均為國際單位制）。（1）如果給氣缸加熱，使缸內(nèi)氣體溫度緩慢升高，讓活塞恰好到達氣缸開口處，則理想氣體的溫度應該為多少；（2）如果在氣缸底部施加一個緩慢變大且豎直向下的外力F，則當外力F為多大時才能使活塞恰好回到氣缸開口處。9．（2021春·陜西商洛·高二?？计谥校┤鐖D所示的粗細均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開口且足夠長；溫度為t1=27℃時，右管內(nèi)水銀面比左管高h=4cm，左管內(nèi)空氣柱長度L=40cm，大氣壓強p0=76cmHg。（1）求此時封閉氣體的壓強大小？（2）現(xiàn)使左管內(nèi)空氣溫度緩慢下降，則當左管內(nèi)液面上升h1=4cm時，管內(nèi)氣體溫度為多少？（3）若讓整個裝置自由下落，且溫度保持不變，求下落過程中封閉空氣柱的長度。10．（2021春·湖北武漢·高二湖北省武昌實驗中學?？计谥校┤鐖D所示，粗細均勻、兩端開口的形玻璃管豎直放置。玻璃管左、右豎直部分和水平部分長度均為，水平部分一段空氣柱將管內(nèi)水銀分隔成左、右兩段。當溫度為時，被封閉的空氣柱的長度為，水平部分左側(cè)水銀柱長度，左側(cè)豎直管內(nèi)水銀柱長也是。大氣壓強相當于高為水銀柱的壓強。（1）當被封閉的空氣柱溫度緩慢升高到多少時，水平部分某一側(cè)的水銀恰好能全部進入豎直管？（2）當被封閉的空氣柱溫度緩慢升高到多少時，恰好能讓某一側(cè)豎直管內(nèi)水銀柱上方的空氣全部排出？11．（2021春·廣東深圳·高二翠園中學校考期中）如圖所示是用來給花草澆水的小噴壺的結(jié)構(gòu)圖。壺的容積為2L，打開噴壺裝入1.6L水，閉合閥門K，緩慢向下壓壓桿A，每次可向儲氣室充入體積為0.04L、壓強為Pa的空氣，多次下壓后，壺內(nèi)氣體壓強變?yōu)镻a時，按下按柄B，松開噴嘴，水從噴嘴處噴出。儲氣室內(nèi)氣體可視為理想氣體，充氣和噴液過程中溫度保持不變，外界大氣壓強恒為Pa。（1）求充氣過程向下壓壓桿A的次數(shù)；（2）按下按柄B后最多可噴出的水的體積。12．（2021春·山東濟南·高二山東省實驗中學校考期中）如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑汽?，其側(cè)壁是絕熱的，底部導熱，內(nèi)有兩個質(zhì)量均為的密閉活塞，活塞A導熱，活塞B絕熱，將缸內(nèi)理想氣體分成Ⅰ、Ⅱ兩部分。初狀態(tài)整個裝置靜止不動且處于平衡狀態(tài)，Ⅰ、Ⅱ兩部分氣體的高度均為，溫度為。設(shè)外界大氣壓強為保持不變，活塞橫截面積為，環(huán)境溫度為保持不變。在活塞A上逐漸添加鐵砂，當鐵砂質(zhì)量等于時，兩活塞在某位置重新處于平衡，，求：（1）未添加鐵砂時，氣室Ⅱ內(nèi)氣體的壓強；（2）添加鐵砂再次平衡后，活塞A向下移動的距離；（3）接（2）問，現(xiàn)在若將活塞A用銷子固定，保持氣室Ⅰ的溫度不變，要使氣室Ⅱ中氣體的體積恢復原來的大小，則此時的溫度。13．（2022春·山東青島·高二校考期末）小汽車正常行駛時，胎壓需要穩(wěn)定在220kPa至280kPa之間。在冬季，某室內(nèi)停車場溫度為27℃，此時汽車儀表盤顯示左前輪胎壓為252kP，若將輪胎內(nèi)氣體視為理想氣體，熱力學溫度T與攝氏溫度t之間的數(shù)量關(guān)系為T=t+273K，忽略輪胎體積的變化，求：（1）若室外溫度為23℃，司機將車停在室外足夠長時間后，通過計算說明胎壓是否符合正常行駛要求（假設(shè)輪胎不漏氣）：（2）汽車行駛一段時間后，發(fā)現(xiàn)儀表盤顯示左前輪胎壓為210kPa，此時輪胎內(nèi)氣體溫度為13℃，請判斷輪胎是否漏氣；如果漏氣，求剩余氣體與原來氣體的質(zhì)量之比。14．（2023·高二課時練習）如圖所示，一水平放置的固定氣缸，由截面積不同的兩圓筒連接而成?；钊鸄、B用一剛性細桿連接，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地沿水平方向左右滑動。A、B的截面積分別為、，A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞外側(cè)（A的左方和B的右方）都是大氣，大氣壓強始終保持為?；钊鸅的中心連一不能伸長的細線，細線的另一端固定在墻上。當氣缸內(nèi)氣體溫度為，活塞A、B的平衡位置如圖所示，此時細線中的張力為。（答案用已知量、、表示）①細線張力為F1時，氣缸內(nèi)氣體的壓強p1；②若改變氣缸內(nèi)氣體溫度，活塞就可能向右移動，當溫度變?yōu)槎嗌贂r活塞開始向右移動？15．（2022春·山東泰安·高二統(tǒng)考期末）如圖所示是某熱學研究所實驗室的熱學研究裝置，絕熱氣缸A與導熱氣缸B均固定于桌面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩氣缸間均無摩擦，兩活塞之間與大氣相通，氣缸B活塞面積為氣缸A活塞面積的2倍。兩氣缸內(nèi)裝有理想氣體，兩活塞處于平衡狀態(tài)，氣缸A的體積為V0，壓強為1.5p0，溫度為T0，氣缸B的體積為2V0，緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，A中氣體壓強為原來的2倍。設(shè)環(huán)境溫度始終保持不變，氣缸A中活塞不會脫離氣缸A，已知大氣壓為p0。求：（1）加熱前B氣缸中氣體的壓強；（2）加熱達到穩(wěn)定后氣缸B中氣體的體積；（3）加熱達到穩(wěn)定后氣缸A中氣體的溫度。16．（2022春·河南周口·高二）農(nóng)村常用來噴灑農(nóng)藥的壓縮噴霧器結(jié)構(gòu)如圖所示，A的容積為7.5L，裝入藥液后，藥液上方體積為1.5L，關(guān)閉閥門K，用打氣筒B每次打進105Pa的空氣250cm3。求：（1）要使藥液上方氣體的壓強為4×105Pa，打氣筒活塞應打幾次？（2）當A中有4×105Pa的空氣后，打開閥門K可噴灑藥液，直到不能噴射時，噴射器剩余體積為多少的藥液？17．（2022春·黑龍江哈爾濱·高二哈師大附中校考期末）兩絕熱的工字形氣缸如圖所示豎直放置，活塞A和B用一個長為4的輕桿相連，兩活塞之間密封有溫度為的空氣，活塞A的質(zhì)量為2m，橫截面積為2S，活塞B的質(zhì)量為3m，橫截面積為3S，中間b部分氣缸的橫截面積為S，初始時各部分氣體狀態(tài)如圖所示?，F(xiàn)對氣體加熱，使其溫度緩慢上升，兩活塞緩慢移動，忽略兩活塞與圓筒之間的摩擦，重力加速度為g，大氣壓強為。（1）求加熱前封閉氣體的壓強；（2）氣體溫度上到時，封閉氣體的壓強。18．（2023春·山東泰安·高二新泰市第一中學校）如圖所示，水平地面上有一上端開口的氣缸，氣缸總長為L，通過一厚度不計的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞質(zhì)量為，其中為大氣壓強、S為活塞的橫截面積、為重力加速度，開始時，氣缸內(nèi)氣體溫度為27℃，活塞到氣缸底端距離為L，現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，活塞上移.求：（1）氣缸內(nèi)氣體溫度升到127℃時，活塞到氣缸頂端的距離；（2）氣缸內(nèi)氣體溫度升到327℃時，缸內(nèi)封閉氣體的壓強。19．（2023春·河南信陽·高二淮濱高中校考階段練習）某可顯示溫度的水杯容積為，倒入熱水后，擰緊杯蓋，此時顯示溫度為，壓強與外界相同。已知，外界大氣壓強為，溫度為。杯中氣體可視為理想氣體，不計水蒸氣產(chǎn)生的壓強，取。（1）求杯內(nèi)溫度降到時，杯內(nèi)氣體的壓強；（2）杯內(nèi)溫度降到時稍擰松杯蓋，外界空氣進入杯中，直至穩(wěn)定。求此過程中外界進入水杯中的空氣體積。20．（2023·高二）如圖所示，水平放置的氣缸內(nèi)壁光滑，活塞的厚度不計，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運動，A左側(cè)氣缸的容積為，A、B之間氣缸的容積為，開始時活塞在A處，缸內(nèi)氣體的壓強為（為大氣壓強，恒定不變），熱力學溫度?，F(xiàn)對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，使活塞向B處移動。求：（1）活塞剛要離開A處時，缸內(nèi)氣體的熱力學溫度；（2）缸內(nèi)氣體的熱力學溫度時，缸內(nèi)氣體的壓強p。21．（2023·高二課時練習）孔明燈在中國有非常悠久的歷史，熱氣球的原理與其相同。熱氣球由球囊、吊籃和加熱裝置3部分構(gòu)成。如圖，某型號熱氣球的球囊、吊籃和加熱裝置總質(zhì)量m=160kg，球囊容積V0=2000m3。大氣密度為1.2kg/m3，環(huán)境溫度恒為16℃。在吊籃中裝載M=460kg的物品，點燃噴燈，熱氣球從地面升空。升空后通過控制噴燈的噴油量操縱氣球的升降。熱氣球運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比，即f=kv，其中k=500kg/s，重力加速度g=10m/s2，不計大氣壓強隨高度的變化，忽略球囊的厚度、搭載物品的體積及噴油導致的裝置總質(zhì)量變化。當熱氣球在空中以1.6m/s的速度勻速上升時，求：（1）球囊內(nèi)氣體的質(zhì)量；（2）球囊內(nèi)氣體的溫度。22．（2022春·內(nèi)蒙古通遼·高二?？计谀┤鐖D所示蹦蹦球是一種兒童健身玩具，小明同學在的室內(nèi)對蹦蹦球充氣，已知兩球的體積約為，充氣前的氣壓為，充氣筒每次充入，壓強為的氣體，忽略蹦蹦球體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化，求：（1）充氣多少次可以讓氣體壓強增大至；（2）室外溫度達到了，把充氣后的蹦蹦球拿到室外后，壓強將變?yōu)槎嗌?23．（2023·高二課時練習）如圖所示，一根一端封閉粗細均勻細玻璃管AB開口向上豎直放置，管內(nèi)用高h=15cm的水銀柱封閉了一段長L=31cm的空氣柱。已知外界大氣壓強為p0=75cmHg，封閉氣體的溫度為T1=310K，g取10m/s2，則：（1）若玻璃管AB長度為L0=50cm，現(xiàn)對封閉氣體緩慢加熱，則溫度升高到多少時，水銀剛好不溢出？（2）若玻璃管AB足夠長，緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管至管口向下后豎直固定，同時使封閉氣體的溫度緩慢降到T3=280K，求此時試管內(nèi)空氣柱的長度L3。24．（2023·高二課時練習）如圖，一豎直放置的氣缸由兩個粗細不同的圓柱形筒組成，氣缸中活塞I和活塞Ⅱ之間封閉有一定量的理想氣體，兩活塞用一輕質(zhì)彈簧連接，氣缸連接處有小卡銷，活塞Ⅱ不能通過連接處?；钊鸌、Ⅱ的質(zhì)量分別為，面積分別為，彈簧原長為L，初始時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，此時彈簧的伸長量為0.1L，活塞I、Ⅱ到氣缸連接處的距離相等，兩活塞間氣體的溫度為。已知活塞外大氣壓強為，忽略活塞與缸壁間的摩擦，氣缸無漏氣，不計彈簧的體積。（1）求活塞間氣體的壓強和彈簧的勁度系數(shù)：（2）緩慢加熱兩活塞間的氣體，求當活塞Ⅱ剛運動到氣缸連接處時的溫度。25．（2022春·浙江杭州·高二浙江省杭州第二中學期中）如圖所示，一可自由移動的絕熱活塞M將一橫截面積為400cm2的絕熱氣缸分為A、B兩個氣缸，A氣缸裝有體積為12L、壓強為1atm、溫度為23℃的理想氣體，A的左邊是一導熱活塞N，N的左邊與大氣相通；B氣缸中氣體的溫度為27℃，體積為30L?，F(xiàn)給左邊的活塞N施加一推力，使其緩慢向右移動，同時給B中氣體加熱，此過程中A氣缸中的氣體溫度保持不變，活塞M保持在原位置不動。阿伏加德羅常數(shù)為NA=6.0×1023mol1，標準狀態(tài)下（壓強為1atm，溫度為0℃）1mol任何氣體的體積為22.4L，外界大氣壓強為p0=1atm=105Pa。不計活塞與氣缸壁間的摩擦，絕對零度對應273℃。當推力F=2×103N時，求：（1）未施加推力F時，B氣缸中氣體的分子數(shù)。（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）（2）活塞N向右移動的距離；（3）B氣缸中的氣體升溫到多少攝氏度。參考答案：1．（1）；（2）【詳解】（1）放重物后，氣體壓強變?yōu)镻，對物塊和活塞有則氣體壓強為氣缸內(nèi)氣體是等溫變化，則根據(jù)玻意耳定律得聯(lián)立解得（2）緩慢升高氣體溫度，活塞緩慢上升，氣體做等壓變化，根據(jù)蓋—呂薩克定律得解得2．（1）；（2）【詳解】（1）根據(jù)題意，初態(tài)B部分氣體壓強倒入沙子后壓強根據(jù)玻意耳定律初態(tài)A部分氣體壓強倒入沙子后壓強根據(jù)玻意耳定律活塞乙下降的距離為聯(lián)立解得（2）環(huán)境溫度升高時，AB兩部分氣體均為等壓變化對A部分氣體對B部分氣體乙活塞回到原來位置解得3．60次，1.0L【詳解】某次連續(xù)打氣過程中，因為溫度不變，根據(jù)玻意耳定律解得噴霧消毒后氣體壓強又降至，因為溫度不變，根據(jù)玻意耳定律解得此時儲液桶中剩余氣體體積為則此時剩余消毒液的體積為4．（1）；（2）【詳解】（1）初始時，根據(jù)平衡條件緩慢向下壓活塞過程，氣柱2發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律根據(jù)幾何關(guān)系解得故A段水銀對左管上封口處玻璃的壓強大?。?）穩(wěn)定后對緩慢向下壓活塞過程，氣柱1發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律解得故活塞下降的高度5．（1）1.5p0；（2）【詳解】（1）設(shè)第6次打氣完成后，籃球內(nèi)氣體的壓強為p1，由題意可得解得（2）當?shù)?次活塞下壓前，已經(jīng)壓下了6次，由以上解析此時籃球內(nèi)的氣體壓強為，設(shè)當?shù)?次活塞下壓的距離時打氣筒內(nèi)的氣壓為p2，則有要使閥門打開，則至少解得6．（1）12；（2）3.8L【詳解】（1）打氣之前噴霧器內(nèi)空氣體積為打氣過程中噴霧器內(nèi)空氣經(jīng)歷等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有解得（2）設(shè)藥液上方壓強降為1atm時空氣的體積為V1，噴藥過程中噴霧器內(nèi)空氣經(jīng)歷等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有解得剩下藥液的體積為7．（1）95cmHg；（2）471.6K【詳解】（1）設(shè)玻璃管的橫截面積為S，當C端氣體長度為時，A端氣體長度應為8cm，A端氣體做等溫變化，則有其中，，解得（2）C端氣體的熱力學溫度和壓強均發(fā)生變化，由理想氣體狀態(tài)方程有其中，，，，解得8．（1）；（2）【詳解】（1）設(shè)氣缸內(nèi)氣體的初始壓強為，初始體積為，初始溫度為，以氣缸為研究對象有初始狀態(tài)下設(shè)氣缸內(nèi)活塞到達氣缸開口處時壓強為，體積為，溫度為，此時有可得此過程為等壓變化的過程，由蓋－呂薩克定律可得解得（2）設(shè)氣缸內(nèi)氣體的初始壓強為，初始體積為，初始溫度為，以氣缸為研究對象有初始狀態(tài)下設(shè)氣缸內(nèi)活塞到達氣缸開口處時壓強為，體積為，溫度為，此時有由玻意耳定律可得代入數(shù)據(jù)解得9．（1）80cmHg；（2）30℃；（3）42cm【詳解】（1）此時封閉氣體的壓強大?。?）設(shè)玻璃管橫截面積為，以管內(nèi)氣體為研究對象，初態(tài)時滿足末態(tài)時，左管內(nèi)水銀面比右管高4cm，則末態(tài)時滿足根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得代入數(shù)據(jù)解得即管內(nèi)氣體溫度為（3）讓整個裝置自由下落時處于完全失重狀態(tài)，此時封閉氣體的壓強等于大氣壓強，對封閉氣體，由玻意耳定律得解得封閉空氣柱的長度10．（1）；（2）【詳解】（1）U形管兩端均開口，所以兩豎直管內(nèi)水銀柱高度應相同，即右邊豎直管內(nèi)水銀柱高度也為h=2cm所以被封閉的空氣柱右側(cè)的水銀柱的水平長度為HLh=4cm設(shè)玻璃管的橫截面積為S，以被封閉的空氣為研究對象，初狀態(tài)=78cmHg=LS=10S設(shè)當被封閉的空氣柱溫度緩慢升高到時，因為兩豎直管內(nèi)水銀柱高度應相同，所以只能是封閉空氣柱左側(cè)水銀恰好能全部進入豎直管A中，此時右側(cè)管水銀柱高度也為4cm.以封閉的空氣為研究對象，該狀態(tài)溫度為，=80=14S由氣態(tài)方程得解得=（2）設(shè)當被封閉的空氣柱溫度緩慢升高到時，因為兩豎直管內(nèi)水銀柱高度應相同，所以只能是左側(cè)豎直管內(nèi)的空氣恰好能全部被排出，即左側(cè)豎直管水銀柱上表面和管口相平，此時右側(cè)豎直管水銀柱高度仍為4cm，以被封閉的空氣為研究對象，該狀態(tài)溫度為，=80cmHg由氣態(tài)方程得解得=11．（1）20；（2）【詳解】（1）壺中原來空氣的體積由玻意爾定律解得（2）設(shè)恰好不能噴出水時空氣的體積為，根據(jù)玻意爾定律解得則最多可噴出的水的體積12．（1）；（2）3.6m；（3）2100K【詳解】（1）初始時，AB均處于平衡狀態(tài)，初始時Ⅰ中的氣體壓強記為，Ⅱ中的氣體壓強記為，則對A對B可解得（2）當鐵砂質(zhì)量為時再次平衡時：則對A對B此過程Ⅱ中氣體是等溫變化過程，根據(jù)玻意耳定律解得故活塞B下移的距離（3）從初始到鐵砂質(zhì)量為4kg過程中，Ⅰ中氣體是等溫變化過程，根據(jù)玻意耳定律解得將A鎖定后，Ⅱ中的氣體溫度升高，當Ⅱ中氣體體積恢復到初始體積的時候，記Ⅰ中的氣體壓強記為，Ⅱ中的氣體壓強記為，在此過程中，Ⅰ中的氣體為等溫變化在此過程中﹐Ⅱ中的氣體總量不變末狀態(tài)對B由于A鎖定，Ⅰ中的氣體和Ⅱ中的氣體總體積保持不變解得13．（1）不可以；（2）漏氣；【詳解】（1）對輪胎內(nèi)氣體等容變化，由查理定律解得所以不可以正常行駛。（2）汽車行駛一段時間后設(shè)輪胎容積為，假設(shè)未漏氣，則解得說明輪胎發(fā)生了漏氣14．（1）；（2）【詳解】（1）以被封的氣體的兩活塞與連桿為研究對象，由平衡有：解得把、，代入得（2）活塞沒有移動，被封氣體經(jīng)歷的過程為等容過程，當活塞恰好右移時，氣體的壓強為，則有解得此時氣體溫度為，由查理定律有其中解得即溫度為活塞開始向右移動。15．（1）pB=1.25p0；（2）VB=1.25V0；（3）TA′=2.75T0【詳解】（1）對活塞整體受力分析，根據(jù)平衡條件得1.5p0S+2p0S=p0S+2pBS解得pB=1.25p0（2）再次平衡后對活塞受力分析，根據(jù)平衡條件得解pB′=2p0對B氣體根據(jù)玻意耳定律得解得VB=1.25V0（3）活塞向左移動時，B減小的體積等于A增加體積的2倍，設(shè)A氣體的末狀態(tài)體積為VA′解得VA′=1.375V0對A氣體根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得穩(wěn)定后氣缸A中氣體的溫度TA′=2.75T016．（1）18；（2）1.5L【詳解】（1）以V總、V分別表示A的總?cè)莘e和打氣前藥液上方的體積，p0表示打氣前A容器內(nèi)、外的氣體壓強，V0表示每次打入壓強為p0的空氣的體積，p1表示打n次后A容器內(nèi)的氣體壓強。以A中原有空氣和n次打入A中的全部氣體作為研究對象，由玻意耳定律，可得則有（2）打開閥門K，直到藥液不能噴灑，忽略噴管中藥液產(chǎn)生的壓強，則此時A容器內(nèi)的氣體壓強應等于外界大氣壓強，以A容器內(nèi)的氣體作為研究對象，由玻意耳定律可得所以藥液不能噴灑時A容器內(nèi)的氣體體積從而A容器內(nèi)剩余藥液的體積為17．（1）；（2）【詳解】（1）設(shè)加熱前封閉氣體的壓強為p，以活塞A、B和輕桿為研究對象，受力平衡，則（2）氣體溫度上升，氣缸內(nèi)氣體壓強增大，活塞向下運動，原來活塞間氣體體積封閉氣體等壓變化，溫度升高到時，活塞A恰到b上端，氣缸內(nèi)氣體體積對封閉氣體由蓋呂薩克定律得以后氣體等容變化到溫度升高到時，壓強為，對封閉氣體由查理定律得解得18．（1）；（2）【詳解】（1）由題意可知，在活塞移動到氣缸頂端前的過程中，氣體發(fā)生的是等壓變化。狀態(tài)1，，狀態(tài)2：，，由蓋?呂薩克定律，得解得則活塞到氣缸頂端的距離為（2）當活塞恰好移動到氣缸口時，封閉氣體的溫度為T3，狀態(tài)3，由蓋?呂薩克定律，得解得因為所以氣體接著發(fā)生等容變化狀態(tài)4，，由查理定律，得解得19．（1）；（2）【詳解】（1）杯內(nèi)氣體做等容變化，有其中，，解得（2