高三物理复习气体计算题-含答案以及解析

1、气体计算题1.如图所示，一连通器与贮有水银的瓶M通过软管相连，连通器的两支上端封闭、粗细均匀、内径相同的直管A和B竖直放置，管内水银的上方均封有空气。A、B两管内水银面的高度差为 h cm、空气柱的长度均为 2h cm。 已知当时空气的温度为 To K,A管内空气的压强与 3h cm高的水银柱产生的 压强相等。现使两管内空气柱的温度都升高到1.5To K,同时调节M的高度，使B管中的水银面的高度不变。求：(1)此时B管中气体的压强；(2)流入A管的水银柱的长度。2.如图所示，左端封闭的 U形管中，空气柱将水银分为 A、B两部分，空气柱的 温度t=87C,长度L= 12.5cm,水银柱 A的长度

2、hi = 25cm,水银柱 B两边液面的高 度差h2=45cm,大气压强 p(o= 75cmHg(1)当空气柱的温度为多少时，水银柱A对U形管的顶部没有压力；(2)空气柱保持(1)中温度不变，在右管中注入多长的水银柱，可以使形管内水银柱B两边液面相平。3.如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。U型管左管上端封有长 11cm的理想气体B,右管上端开口并与大气相通，此时U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平，水银面距 U型玻璃管底部为15cm。水平细管内用 小活塞封有长度10cm的理想气体 Ao现将活塞缓慢向右推，使气体 B的长度为10cm,此时气体

3、A仍封闭在气体 B左侧的玻璃管内。已 知外界大气压强为 75cmHg。试求：(1)最终气体B压强；(2)活塞推动的距离。4.如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为 S.活塞通过轻绳连接了一个I 质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相 同，均为大气压 Po (mg PoS).汽缸内气体的温度 To,轻绳处在伸直状态.不计摩擦.缓慢降低汽缸内温度，最终使得气体体积减半，求：(1)重物刚离地时气缸内的温度 T1 ；(2)气体体积减半时的温度 T2； 一题4图(3)在下列坐标系中回出气体状态变化的整个过程.并标注相关点的坐标值.P5.如

4、图，一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内， 活塞距底部的高度为 h,可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒 在活塞的上表面上，沙子侄完时，活塞下降了h/5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不 变，已知大气压为 po,活塞横截面积为 S,重力加速度为g,求：(1) 一小盒沙子的质量；(2)沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。1 .解：（1） pBi =4h （cmHg）（1 分）B中气体状态变化为等容过程，即且 P2（1分）Ti T24h P R9,解之信此时 B官中气体的压强PB2=6h （cmHg）（2分）To 1.5T0（

5、2）设流入A管的水银柱的长度为 Ah,则:PA2=5h- A h （cmHg）, l A2=2h- A h （cm）（2 分）A中气体状态变化符合理想气体状态方程，即型型 （1分）3h 2hS （5h h） （2h h）S-0T5T0解之，得流入A管的水银柱的长度T1T2（1分）7 3 5 一 h 7 32 卜 0.15h（5） Q 分）22. （1） p1= （75 45） cmHg= 30cmHg （1 分），A 对顶部无压力时 p2= 25cmHg （1 分），“p , P1L P2L'h2= （ 75 25）cm= 50cm （1 分），L= L（ h2h2）/2 = 10cm

6、 （1 分），由1（1 分），得 T' = 240K （2 分）,（2） P2L' = p°L' ' （1分），得L' ' = cm （2分）,注入的水银柱长度为L= h2'3+ 2 （L' L' ' ） = 63.3cm （2 分）,3. （1）活塞缓慢向右推的过程中，气体 B做等温变化PbVb1PbVb2 （1 分）75X 11S=Pb2X 10S （设S为玻璃管横截面）（1分）PB2=82.5cmHg （即最终气体 B压强为82.5cmHg）（2分）（2）末状态：气体 B和C的液面高度差/h=82.

7、5-75=7.5cm（1分）活塞缓慢向右推的过程中，气体A做等温变化初状态：Pa1 =Pb1 +h1 =75+15=90cmHg末状态：PA2=PB2+h2=82.5+16=98.5cmHg （1 分）PAVA1PAVA2 （ 1 分）90X 10S=98.5X La2sLA2=9.137cm （1 分）活塞推动的距离 d=1+ （7.5+1） + （109.137） =10.363cm （近似值） （2分）mg4、（10 分）（1）（共 4 分）Pi=Po, P2 P0 （1 分）SmgnPo/mg（Po）等容过程：Pos_（2分）T1-To（1分）ToT1PoP d kPo Dn mgPoO V/2VVmgV 2p0c（2）（共3分）等压过程： 一 2 （2分）T2 To （1Ti T22 po分）（3）（共3分），其中图线有一段正确得 1分，共2分），有2个标度以上正确再得1分）5、（1）设一盒沙子的质量为 m,沙子