选修3-3--气体等圧変化和等容变化-水银柱封闭气体压强计算(内含答案).docx

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1、高中物理选修3-3气体气体等压变化和等容变化水银柱封闭气体压强计算专项练习1、如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为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。求：（1）右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强p1；（2）温度升高到T1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；（3）温度升高到T2为多少时，两管液面高度差

2、为L。2、如图所示，一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的活塞封闭了一段高为90cm的气柱，活塞的横截面积为0.01m2，活塞与气缸间的摩擦不计，气缸侧壁通过一个密封接口与U形管相通，密封接口离气缸底部的高度为70cm，气缸与U形管相通处气体体积忽略不计。在图示状态时气体的问题为17℃，U形管两支管水银面的高度差h1为6cm，右支管内水银面到管口的高度为20cm，大气压强p0=1.0×105Pa保持不变，水银的密度ρ=13.6×103kgm3。求：（1）活塞的重力；（2）现在将U形管右支管开口端用橡皮塞（厚度不计）封住，并在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体缓缓加热，让活塞高度始终不

3、变。当气体温度升高到57℃，不再加沙粒，同时停止对气体加热，这时U形管两支管内水银面的高度差h2变为多少？（气缸内气体温度变化不影响U形管）（3）保持上题中的沙粒质量不变，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少℃，U形管内的水银开始流动？3、一竖直放置的、长为L的圆筒下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时筒内气体温度为T1。现将一颗沿筒壁自由滑动的活塞从上端放进圆筒，活塞下滑过程中气体温度保持不变且没有气体露出，平衡后圆筒内活塞上下两部分气柱长度比为1:3.若将圆筒下部气体温度降至T2，在保持温度不变的条件下将筒倒置，平衡后活塞下端与圆筒下端刚好平齐。已知T1=52

4、T2，大气压强为p0，重力加速度为g，求活塞的厚度d和活塞的密度ρ。4、如图所示，竖直圆筒是固定不动的，粗筒的面积是细筒面积的4倍，细筒足够长，粗筒中AB两轻质活塞间封有空气，气柱长L=20cm，活塞A上方的水银深H=10cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平，现使活塞B缓慢上移直到水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离。（设温度不变，p0=75mmHg）5、一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2×10-3m2，竖直插入水面足够宽广的水中。管中有一个质量为m=0.4kg的密闭活塞，封闭一段长度为L0=66cm的气体，气体

5、温度T0=300K，如图所示。开始时，活塞处于静止状态，不计活塞处于静止状态，不计活塞与管壁间的摩擦。外界大气压强P0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3。试问：（1）开始时封闭气体的压强多大？8（2）现保持管内封闭气体温度不变，用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞。当活塞上升到某一位置时停止移动，此时F=6.0N，则这时管内外水面高度差为多少？管内气柱长度多大？（3）再将活塞固定住，改变管内气体的温度，使管内外水面相平，此时气体的温度是多少？6、如图所示，一直立的气缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为1.0kg的活塞A、B用一长度为20cm、质量不计的轻杆连接，它

6、们可以在筒内无摩擦地上下滑动。A、B的截面积分别为10cm2和20cm2，A和B之间封闭有一定量的理想气体，A的上方及B的下方都是大气，大气压强始终保持为1.0×105Pa。当气缸内气体的温度为600K时，活塞处于图示平衡位置，活塞A、B的两筒的连接处的距离相等。g取10m/s2，试求：（1）此时气缸内气体压强的大小？（2）当气缸内气体的温度缓慢降至560K时，分析活塞A、B的位置变化情况。7、如图所示，A气缸截面积为500cm2，A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强为1atm、温度均为27℃的理想气体，中间用细管连接。细管中有一绝热活塞M，细管溶剂不计。现给左面的活塞N施加一个推力。

7、使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变。活塞M保持在原位置不动。不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1atm=105Pa。当推力F=53×103N时，求：①活塞N向右移动的距离是多少cm；②B气缸中的气体升温到多少℃。8、如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm2。活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温