高中物理气体状态方程

h1h2a.a乙组联赛c.cd.da.a乙组联赛第十九题图1 .如图所示，粗细均匀的u型玻璃管的开口垂直向上放置，在左右两管中封入一定质量的理想气体a、b，水银面a、b之间的高度差h1和水银面c、d之间的高度差h2相等，a面和c面恰好处于相同的高度。 现在，在右管的开口端插入一点高度为h的水银柱，修正平衡，据说正确如下()a .水银面c下降高度大于水银面b下降的高度b .水银面c下降高度小于水银面b下降的高度c .水银面a、b间台阶h1比水银面c、d间的台阶h2大d .水银面a、b间台阶h1比水银面c、d间的台阶h2小2、如图所示，水平地面上高40cm、质量35kg的金属容器内密封空气，容器侧壁中间有阀门，阀门细管直径不计。 活塞质量为10kg，截面积为60cm2。 现在打开阀门，使活塞下降直到静止。 不考虑摩擦，不考虑气体温度的变化，大气压力为1.0105Pa。 忽略所有阻力(阀门打开时，容器内的气压等于大气压)。 求求你：(1)活塞静止时距容器底部的高度第31题图(2)活塞静止后，关闭阀门，对活塞施加垂直方向的拉伸力，计算说明金属容器是否能从地面缓慢抬起第30题图3、一根截面积均匀粗的u形管两侧长度均为50 cm，水平部分长度为30 cm，左侧喷嘴封闭，右侧喷嘴开放，如右图所示。 管内注入水银，左侧水银上方的空气柱长度为40 cm，右侧水银面距喷嘴30 cm。 (大气压力75 cmHg、环境温度27c )(1)将u形管绕其水平部分AB缓慢旋转180度，试着分析管中的水银是否流出(2)在右管中放入10cm的水银柱后，为了不改变左管柱的长度，周围温度会升高多少？(3)改变环境温度，使左右两管的水银面平坦，求出环境温度的变化量。4、如图所示，长度为l的圆柱形气缸的重量为g，气缸内有截面积为s的质量m的活塞，活塞与气缸内壁之间没有摩擦。 气缸内封入一定质量的气体，用绳索吊起活塞，气缸垂直静止时，气缸内的气柱长度为L/4，大气压力为p0，温度为T0。(1)想要分离气缸体和活塞时，请慢慢提高温度，温度达到多少时开始分离？(2)如果能够将缸体与活塞分离，缓慢地向下方拉动缸体，施加的垂直下方的拉伸力至少需要多少？5、粗均匀的j型玻璃管垂直放置，短臂端关闭，长臂端(足够长)向上张开，短臂内封入一定质量的理想气体。 初期状态下管内各段的长度如图(a )所示，密闭气体的温度为27。 大气压力为75cmHg，求出：40p/cmHgT/K2903103305090607080(b )(a )十公分十公分18公分o.o(1)沿长臂管壁缓慢放入5cm的水银柱，与下方的水银一体化，为了保持密闭气体原来的长度，应该将气体的温度设定为多少？(2)在第(1)个小题目的情况下，使玻璃管沿着通过o点的水平轴在垂直平面内逆时针旋转180度，稳定的密闭气体的长度是多长(3)在图(b )的p-T坐标系中，描绘了以上两个过程中密闭气体的状态变化过程。6、u型管的右管内径是左管的2倍，外气压力。 左端封闭，长30cm的气柱封闭，左右两管的水银面的高度差为37.5cmHg，左管封闭端的下60cm处有小的栓d，如果拔出小的栓d (空气进入但不出现水银)，左管内就会出现新的气柱。 好吧(1)这时左管堵塞端的气柱有多长？37.53060d.d(2)新产生的气柱有多长？第三页共三页高三物理试卷2、(1)活塞通过阀门细管时的容器内气体压力为P1=1.0105Pa。 (1分)容器内气体体积为V1=6010-40.2m3=1.210-3m3活塞静止时的气体压力为p2=P0 mg/s=1.0105 1010/6010-4=1.17105 pa (1分钟)根据波尔定律： P1V1=P2V2 )(1分钟)取得代入数据： (2点)因此： H2=v2/s=1.0310-3/6010-4=0.17 m (1分钟)(2)活塞静止后，关闭阀门，活塞被提升到h高度时，容器刚从地面提起。 (1分)此时的气体压力为P3=P0-mg/s=1.0105-3510/6010-4=4.17104 pa (1分钟)根据波尔定律，P1V1=P3V3 (1分钟)取得代入数据： (2点)这是因为h=0.48 m 容器高度因此，金属容器不能从地面上提起。 (1分)3、(12分钟)解： (1)右侧残留有x cm的水银柱有(75 10)40=(75-x)(130-x )、(2点)即x2-205x 6350=0、x=38 cm厘米、(2分钟)管中水银流出Y=30 20 10-38=22cm； (1分)(2)查理定律： (75-10 )/300=(75-20 )/T2 T2=335.29 k (3分钟)(3)从气体方程式(75 10)40/300=3575/T3，(2点)即T3=231.6K、(1分钟)环境温度下降了300-231.6=68.4 0C (1分钟)4、(1)4T0 (6分钟) (2)5、(1)p1=p0=75 cmHg、T1=273 27K=300Kp2=p0 5cmHg=80 cmHg、T2=？因此，求解为T2=320K6、拔出螺塞，空气从孔中进入，将左端的汞齐分成两段，上段的汞齐为30cm，对于左端的空气柱，m、t是一定的。P1=P0gh1=(7537.5 ) cmhg=37.5 cmhg (2分钟)L1=30 cm厘米，p2=P0gh2=75厘米(60-30 ) cmhg=45厘米(2分钟)从p1 L1 S=p2 L2 S变为L2=cm=25c