【物理】气体实验定律的应用计算题专练-2023-2024学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

气体实验定律的应用计算题专辑1、如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态变化到状态C的V－T图像．已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.(1)说出A→B过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图中的TA；(2)请在图乙坐标系中，画出由状态A经过状态B变为状态C的p－T图像，并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程．2、如图所示，汽缸开口向上放在水平地面上，缸内用质量为m、厚度不计、面积为S的活塞封闭一定质量的理想气体。绕过定滑轮的细线一端连接活塞，另一端连接质量为2m的物块，开始时，系统处于静止状态，活塞离缸底的距离为h，离缸口的距离为h，重力加速度为g，物块对地面的压力为mg，活塞内气体初始温度为To，大气压强P0=3mgs，不计g（1）当汽缸内温度至少为多高时，物块对地面的压力保持不变？（2）当汽缸内温度为多高时，活塞刚好到缸口？气体对外界做的功为多大？3.如图所示，在长L＝59cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用5cm高的水银柱封闭着50cm长的气体，管内外气体的温度均为27℃，大气压强p0＝76cmHg(1)若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度；(2)若保持管内温度始终为27℃，现将水银缓慢注入管内，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强。4、如图所示为某压缩式喷雾器储液桶，其容量是5.7×10－3m3，往桶内倒入4.2×10－3m3的药液后开始打气，假设打气过程中药液不会向外喷出．如果每次能打进105Pa的空气2.5×10－4m3，要使喷雾器内空气的压强达到4atm，应打气几次？（2）这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？(设标准大气压为1atm，打气过程中不考虑温度的变化)5、如图所示，一导热性能良好的气缸竖直固定，光滑活塞将缸内理想气体分成体积之比为1:3的A、B两部分，A部分气体的压强为p，活塞重力产生的压强为0.1p，环境温度不变.因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞缓慢向上移动，当B中气体体积减为原来的23时，求：(1)A中气体的压强p′;(2)B中漏出的气体和剩下气体质量的比值．6、炎热的夏季是汽车轮胎爆胎频发时期，爆胎的一个原因是轮胎内气体温度升高导致胎压变得太大，因此有经验的司机师傅会适当地降低胎压，已知某汽车上一只轮胎的容积为200L，高速行驶时允许的最大胎压为2.9×105Pa，此时胎内气体温度可达77℃，不计胎内气体温度变化对轮胎容积的影响，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，计算结果均保留两位有效数字，为保证行车安全：(1)司机在20℃时给轮胎充气，假设充气过程中气体温度不变，充气后胎压最大是多少？(2)已知空气在1×105Pa、20℃时的摩尔体积为24L/mol，求满足第(1)问的轮胎内空气分子数目．7、如图所示，粗细均匀的U形管，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长L=15cm的理想气体，当温度为27℃时，两管水银面的高度差△h=3cm，设外界大气压为75cmHg，则(1)若对封闭气体缓慢加热，为了使左右两管中的水银面相平，温度需升高到多少？(2)若保持27℃不变，为了使左右两管中的水银面相平，需从右管的开口端再缓慢注入的水银柱长度应为多少？8、如图所示，开口处有卡口、内截面积为S的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上，缸内总体积为V0，大气压强为p0，一厚度不计、质量为m的活塞（m=p0S5g）封住一定量的理想气体，温度为T0时缸内气体体积为0.8V0(1)初始时缸内气体的压强p(2)在活塞上放上质量为2m的砂子时缸内气体的体积V(3)最后缸内气体的压强p9、如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa)，温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm，取g＝10m/s2.求：(1)活塞的质量；(2)物体A的体积。10.如图所示，U形管左管横截面半径为r1，右管横截面半径为r2=2r1，设右管足够高，管内水银在左管内封闭了一段长为ℎ1=19cm、温度为T（1）此时空气柱的长度；（2）对封闭气体加热，则其重新回到19cm的长度时，封闭气体温度T.11.如图所示为上端开口的“凸”形玻璃管，管内有一部分水银柱密封一定量的理想气体，细管足够长，粗、细管的横截面积分别为S1＝4cm2、S2＝2cm2，密封的气体柱长度为L＝20cm，水银柱长度h1＝h2＝5cm，封闭气体初始温度为67℃，大气压强p0＝75cmHg.(1)求封闭气体初始状态的压强．(2)若缓慢升高气体温度，升高至多少K方可将所有水银全部压入细管内？12.在导热良好的矩形气缸内用厚度不计的活塞封闭有理想气体，当把气缸倒置悬挂在空中，稳定时活塞刚好位于气缸口处，如图甲所示；当把气缸开口朝上放置于水平地面上，活塞稳定时如图乙所示。已知活塞质量为m，横截面积为S，大气压强，环境温度为T0，气缸的深度为h，重力加速为g，不计活塞与气缸壁间的摩擦。（1）求图乙中活塞离气缸底部的高度h1；（2）活塞达到图乙状态时将环境温度缓慢升高，直到活塞再次位于气缸口，已知封闭气体的内能随热力学温度变化的关系为U=kT，k为常数，大气压强保持不变，求在该过程中封闭气体所吸收的热量Q。13．如图（a）所示，两端开口的导热气缸水平固定，A、B是厚度不计、可在缸内无摩擦滑动的轻活塞，缸内有理想气体，轻质弹簧一端连接活塞A、另一端固定在竖直墙面（图中未画出）。A、B静止时，弹簧处于原长，缸内两部分的气柱长分别为L和；现用