高中物理选修3-3气体压强专项练习题(附答案)

1、最新资料推荐选修 3-3气体压强计算专项练习一、计算题1、一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B 再变化到状态C，其状态变化过程的 p V 图象如图所示已知该气体在状态A 时的温度为27则：该气体在状态B 和 C 时的温度分别为多少？该气体从状态A 经 B 再到 C 的全过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？2、一定质量理想气体经历如图所示的 、 、 A三个变化过程，A300 K，气体从的过程中做功为 100A B BC CTC AJ ，同时吸热 250 J ，已知气体的内能与温度成正比。求：（ i ）气体处于C状态时的温度C；T（ i i ）气体处于C状态时内能 UC。3、如图所示，一个

2、内壁光滑的导热气缸竖直放置，内部封闭一定质量的理想气体，环境温度为27 ，现将一个质量为 m=2kg 的活塞缓慢放置在气缸口，活塞与气缸紧密接触且不漏气已知活塞的横截面积为 42S=4.0 10m，大气压强为 P0 =1.0 105Pa，重力加速度 g 取 10m/s 2，气缸高为 h=0.3m，忽略活塞及气缸壁的厚度（ i）求活塞静止时气缸内封闭气体的体积（ ii）现在活塞上放置一个2kg 的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到多少摄氏度？1最新资料推荐4、【 2017 开封市高三第一次模拟】如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理

3、想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积 S=100 cm2. 活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，在平台上有另一物块， 、的质量均为=62.5 kg ，物块与平台间的动摩擦因数 =0.8. 两物块间距为=10 cm. 开始时活塞距缸底L=10B A Bmd1cm，缸内气体压强p1 等于外界大气压强p0=1 105 Pa ，温度 t 1 =27 . 现对汽缸内的气体缓慢加热， ( g=10 m/s2) 求：物块 A 开始移动时，汽缸内的温度；物块 B 开始移动时，汽缸内的温度.5、如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积为S=2 1032m 质量为 m=4kg

4、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为 24cm，在活塞的右侧 12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为 300K，大气压强 P0=1.0 105 Pa现将气缸竖直放置，如图所示，取 g=10m/s 2求：（ 1）活塞与气缸底部之间的距离；（ 2）加热到675K 时封闭气体的压强6、一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2 ，中间用两个活塞A 和 B 封住一定质量的气体。A、B 都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A 的质量不计，B 的质量为M，并与一劲度系数为k = 5 103 N/m 的较长的弹簧相连。已知大气压p0

5、 = 1 105 Pa ，平衡时两活塞之间的距离l0 = 0.6 m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡。此时用于压A 的力 F = 500 N 。求活塞A 下移的距离。2最新资料推荐7、如图所示，可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、 B 两部分。活塞与气缸顶部有一弹簧相连。当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时B 内充有一定量的气体，A 内是真空。B 部分高度为L1=0.10 米、此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将整个装置倒置，达到新的平衡后B 部分的高度L2 等于多少 ?设温度不变。8、如图，上端开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒中

6、各有一个活塞，两活塞用刚性轻杆连接，两活塞间充有氧气，小活塞下方充有氮气。已知： 大活塞的质量为2m，横截面积为2S，小活塞的质量为m，横截面积为S；两活塞间距为L；大活塞导热性能良好，气缸及小活塞绝热。初始时氮气和气缸外大气的匀强均为p0 ，大活塞与大圆筒底部相距L ，两活塞与气缸壁之间的摩擦不计，重力加速度为g。现通过电阻丝缓慢加热氮气。2求：当小活塞缓慢上升至上表面与大圆筒底部平齐时，氮气的压强。9、如图所示，导热的圆柱形气缸放置在水平桌而上，横截面积为S、质量为ml 的活塞封闭着一定质量的气体（可视为理想气体），活塞与气缸间无摩擦且不漏气总质量为m2：的砝码盘（含砝码） 通过左侧竖直的

7、细绳与活塞相连当环境温度为T 时，活塞离缸底的高度为h现3最新资料推荐使环境温度缓慢降为T ：2当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是多少？保持环境温度为T 不变，在砝码盘中添加质量为m的砝码时，2活塞返回到高度为h 处，求大气压强p09、一定质量的理想气体被活塞封闭在圆筒形的金属气缸内，如题10（ 2）图所示，活塞的质量为m=30Kg，横截面积为 S=100cm2，活塞与气缸底之间用一轻弹簧连接，活塞可沿气缸壁无摩擦滑动且不漏气。开始时使气缸水平放置，连接活塞和气缸底的弹簧处于自然长度 l0=50cm 。经测量大气压强 p0=10 105Pa，将气缸从水平位置缓慢地竖直立起，稳定后活塞下移 l

8、 10cm ，整个过程外界温度不变。求：气缸竖直放置时的压强，并判断能否求解弹簧的劲度系数。11、如图，上粗下细且上端开口的薄壁玻璃管内有一部分水银封住密闭气体，横截面积分别为S1 1cm2、S2 2cm2，细管内水银长度为 h1 4cm，封闭气体长度为 L6cm。大气压强为 p0 76cmHg，气体初始温度为 T1 280K，上管足够长。（ 1）缓慢升高气体温度，求水银刚好全部进入粗管内时的温度T2；（ 2）气体温度保持T2 不变，为使封闭气体长度变为8cm，需向开口端注入的水银柱的体积为多少？4最新资料推荐12、如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置玻璃管的下部封有长l 1 =25

9、.0cm 的空气柱，中间有一段长为l 2=25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度l 3 =40.0cm 已知大气压强为P0=75.0cmHg现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l120.0cm 假设活塞下推过程中没有漏气，试求：（ 1）最后管下部空气的压强为多少cmHg？（ 2）活塞下推的距离（ cm）13、如图所示，在长为L=57cm 的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm 长的理想气体， 管内外气体的温度均为33，大气压强p0=76cmHg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；若保持管

10、内温度始终为33，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强14、如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管插在水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300 K 平衡时水银的位置如图( h1 h2 5 cm ， L1 50 cm) ，大气压为75 cmHg。求：(1) 右管内空气柱的长度 L2；(2) 关闭阀门A，当温度升至405 K 时，左侧竖直管内气柱的长度L3。5最新资料推荐15、如图1 所示，左端封闭、内径相同的U 形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L=20cm 的空气柱，两管水银

11、面相平，水银柱足够长已知大气压强为p0=75cmHg（ 1）若将装置翻转180 ，使 U 形细玻璃管竖直倒置（水银未溢出），如图2 所示当管中水银静止时，求左管中空气柱的长度；（ 2）若将图1 中的阀门S 打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，右管水银面下降了H=35cm，求左管水银面下降的高度16、如图，在柱形容器中密闭有一定质量理想气体，一光滑导热活塞将容器分为A、 B 两部分，离气缸底部高为49cm处开有一小孔， 与装有水银的 U 形管相连，容器顶端有一阀门 K先将阀门打开与大气相通， 外界大气压等于 p0=75cmHg，室温 t 0 =27，稳定后 U 形管两边水银面的高度差为 h=

12、25cm，此时活塞离容器底部为 L=50cm闭合阀门，使容器内温度降至57，发现活塞下降，且U 形管左管水银面比右管水银面高25cm（ U 形管内径很小，活塞有一定质量，但不考虑厚度）求：（ 1）此时活塞离容器底部高度L；（ 2）整个柱形容器的高度 H17、如图所示，U 形管右管横截面积为左管2 倍，管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K 的空气柱，左右两管水银面高度差为36cm，大气压为76cm Hg现向右管缓慢补充水银6最新资料推荐若保持左管内气体的温度不变，当左管空气柱长度变为20cm 时，左管内气体的压强为多大？在条件下，停止补充水银，若给左管的气体加热，使管内气柱长度

13、恢复到26cm，则左管内气体的温度为多少？218、如图所示，一根两端开口、横截面积为S=2cm 足够长的玻璃管竖直插入水银槽中并固定（插入水银槽中的部分足够深）管中有一个质量不计的光滑活塞，活塞下封闭着长L=21cm 的气柱，气体的温度为 t 1 =7，外界大气压取P0=1.0 10 5Pa（相当于 75cm 高的汞柱的压强）（ 1）若在活塞上放一个质量为m=0.1kg的砝码，保持气体的温度t 1 不变，则平衡后气柱为多长？（g=10m/s 2）（ 2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t =77，此时气柱为多长？2（ 3）若在（ 2）过程中，气体吸收的热量为10J ，则气体的内

14、能增加多少？19、如图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、 B 两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口 A 之间气体柱长为 40cm。先将口 B 封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高 2cm，求：（ 1）稳定后右管内的气体压强p；（ 2）左管 A 端插入水银槽的深度 h。（大气压强 p0 76cmHg）7最新资料推荐20、如图，在柱形容器中密闭有一定质量气体，一具有质量的光滑导热活塞将容器分为A、 B 两部分，离气缸底部高为 49cm 处开有一小孔，与U 形水银管相连，容器顶端有一阀门K。先将阀门打开与大气相通，外界大气

15、压等于p075cmHg，室温 t 0 27 C，稳定后 U 形管两边水银面的高度差为h 25cm，此时活塞离容器底部为L 50cm。闭合阀门，使容器内温度降至57 C，发现 U 形管左管水银面比右管水银面高25cm。求：（ 1）此时活塞离容器底部高度L；（ 2）整个柱形容器的高度 H。21、(2013 上海徐汇区期末) 如图所示，竖直放置的均匀细U 型试管， 左侧管长LOA 30cm，右管足够长且管口开口，初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm，气体温度为27 C，左右两管水银面等高。已知大气压强为p0 75cmHg.（ 1）现对左侧封闭气体加热，直至两侧水银面形成10cm 长的高度差 .则

16、此时气体的温度为多少摄氏度？（ 2）保持此时温度不变，从右侧管口缓慢加入水银，则至少加入多少长度的水银，可以使得左侧管内气体恢复最初的长度？22、如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A 端封闭， C端开口， AB=BC=l0 ，且此时A、C 端等高。平街时，管内水银总长度为l 0 ，玻璃管 AB内封闭有长为l0 的空气柱。已知大气压强为l 0 汞柱高。如果使玻璃管绕B 点在2竖直平面内顺时针缓慢地转动至BC管水平，求此时AB 管内气体的压强为多少汞柱高?管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。8最新资料推荐23、如图所示，装有水银的细U 形管与巨大的密封气罐A 相连， 导热性能均良好

17、，左端封闭有一段空气柱，气温为23时，空气柱长为 62cm，右端水银面比左端低 40cm当气温升到 27时， U 形管两边高度差增加了 4cm，则气罐内气体在 23时的压强为是多少 cmHg？24、如图所示，截面均匀的U形玻璃细管两端都开口，玻璃管足够长，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气柱温度是270C 时，空气柱在U 形管的左侧，A、 B 两点之间封闭着的空气柱长为15cm，U 形管底边长CD=10cm， AC高为5cm。已知此时的大气压强为75cmHg。（ 1）若保持气体的温度不变，从U 形管左侧管口处缓慢地再注入25cm 长的水银柱，则管内空气柱长度为多少？某同学是这样解的：对 A

18、B部分气体，初态 p1=100cmHg， V1=15Scm3 ，末态 p2=125cmHg， V2=LScm3，则由玻意耳定律p1V1=p2V2 解得管内空气柱长度L=12cm。以上解法是否正确，请作出判断并说明理由，如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少？（ 3）为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B 两点之间，可以向U形管中再注入一些水银，且改变气体的温度。问：应从哪一侧管口注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？25、如图所示，两水平放置的导热气缸其底部由管道连通，轻质活塞a、b 用钢性轻杆相连，可在气缸内无摩擦地移动，两活塞横截面积分别为a 和b，且ba。缸内封有一定

19、质量的气体，系统平衡时，活塞、b到缸底的距离均SSS =2Sa为 L，已知大气压强为 p0，环境温度为 T0，忽略管道中的气体体积。求：（ 1）缸中密闭气体的压强；9最新资料推荐（ 2）若活塞在外力作用下向左移动1 L ，稳定后密闭气体的压强；4（ 3）若环境温度升高到7 T0 ，活塞移动的距离。626、如图所示，两个绝热、光滑、不漏气的活塞A 和 B 将气缸内的理想气体分隔成甲、乙两部分，气缸的横截面积为S = 500 cm2。开始时，甲、乙两部分气体的压强均为1 atm （标准大气压）、温度均为27 ，甲的体积为V1 = 20 L，乙的体积为V2 = 10 L。现保持甲气体温度不变而使乙气

20、体升温到127 。若要使活塞B 仍停在原位置，则活塞A 应向右推多大距离?27、一内壁光滑体积为V 的绝热气缸固定在水平地面上，绝热光滑活塞厚度不计，刚开始时处于气缸的中间位置，活塞两侧封闭相同质量的相同理想气体初始状态两侧温度T0 =300K，压强为P0若活塞左侧气缸内电热丝通电，温度升高到T=600K，试求左侧气缸的压强与体积27、如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门 K. 两汽缸的容积均为V0 ，汽缸中各有一个绝热活塞( 质量不同，厚度可忽略) 开始时K 关闭，两活塞下方和右10最新资料推荐活塞上方充有气体( 可视为理想气

21、体) ，压强分别为p0 和 p0 ；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气3体体积为V0 . 现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，4经过一段时间，重新达到平衡已知外界温度为T0，不计活塞与汽缸壁间的摩擦求： (1) 恒温热源的温度T；(2) 重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积Vx.29、喷雾器内有10L 水，上部封闭有latm 的空气 2L 。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm 的空气3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。（ 1）当水面上方气体温度与外界沮度相等时，求气体压强，并从徽观上解释气体压强变化的原

22、因。（ 2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。30、如图所示，在以加速度a 做加速运动的小车上，用质量为m 的活塞将气体封闭在气缸内，外界大气压强为p0 ，活塞截面积为S ，不计活塞与气缸间的摩擦，则气缸内气体的压强是多少？11最新资料推荐31、容积为2L 的烧瓶，在压强为1.0 105 Pa 时，用塞子塞住，此时温度为27，当把它加热到127 时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27，求：（ 1）塞子打开前的最大压强（2） 27时剩余空气的压强32、容器内装有1kg 的氧气，开始时，氧气压强为1.0 1

23、0 6Pa，温度为57，因为漏气，经过一段时间后，容器内氧气压强变为原来的3 ，温度降为27，求漏掉多少千克氧气？533、某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7 10 33 33的药液后开始打气，打气过程中药液不会m 往桶内倒入 4.2 10m向外喷出，如图所示如果每次能打进2.5 10 4m3 的空气，要使喷雾器内空气的压强达4atm，应打气几次？这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？（设大气压强为1atm）33、用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸。我们通常用的可乐易拉罐容积V 355 mL。假设在室温 (17 ) 罐内装有 0.9 V 的饮料，剩余空间充满

24、CO2气体，气体压强为 1 atm。若易拉罐承受的压强为 1.2 atm ，则保存温度不能超过多少？34、有一块防水仪表，密封性能良好，表内外压强差超过6.0x104 Pa 时表盘玻璃将爆裂。某运动员携带此表攀登珠峰，山下温度为27，表内气压为l.0x105 Pa ；登上珠峰时，表盘玻璃发生爆裂，此时山上气温为23。表内气体体积的变化可忽略不计。分析说明表盘玻璃是向外还是向内爆裂，并求山顶大气压强是多少？（结果保留两位有效数字）12最新资料推荐36、为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服航天服有一套生命系统，为航天员提供合适温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样假如在地面上

25、航天服内气压为1.0 105 Pa，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L，使航天服达到最大体积若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统求此时航天服内的气体压强；若开启航天服封闭系统向航天服内充气，使航天服内的气压恢复到9.0 104 Pa，则需补充1.0 105Pa 的等温气体多少升？13最新资料推荐参考答案一、计算题1、答案： B、 C 时的温度分别为177， 27 A 到状态C 的过程中放热2、解析：（ i ） C状态的温度TC 150 K（ i i） UC150 J3、答案：（ i ）活塞静止时气缸内封闭气体的体积为（ ii）现在活塞上放置

26、一个2kg 的砝码，再让周围环境温度缓慢升高，要使活塞再次回到气缸顶端，则环境温度应升高到 327 摄氏度4、5、答：（ 1）活塞与气缸底部之间的距离为20cm；（ 2）加热到675K 时封闭气体的压强1.5 105pa6、l = 0.3 m(2 分 )7、L2 2L1 0.2 米、8、9、答：当活塞再次平衡时，活塞离缸底的高度是；大气压强p0 为10、设竖直位置缸内气体的压强为P，由波意耳定律有14最新资料推荐(Pa)11、解：（ 1） T2 455K（ 2）此时水银柱的液面高度差h3 97.5 76 21.5cm注入的水银柱体积V 注（ 21.5 3） 2 37cm312、答：（ 1）最后

27、管下部空气的压强为125cmHg；（ 2）活塞下推的距离为15cm13、答：若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，管中气体的温度是318K；若保持管内温度始终为33，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，此时管中气体的压强是85cmHg14、答案： (1)50 cm(2)60 cm15、答：（ 1）左管中空气柱的长度为20cm 或 37.5cm（ 2）左管水银面下降的高度为10cm16、答：（ 1）此时活塞离容器底部高度L =48cm；（ 2）整个柱形容器的高度H=75cm17、答：当左管空气柱长度变为20cm 时，左管内气体的压强为52cmHg；使管内气柱长度恢复到

28、26cm，则左管内气体的温度为427K18、答：（ 1）若在活塞上放一个质量为m=0.1kg 的砝码，保持气体的温度t 1 不变，则平衡后气柱为20cm（ 2）若保持砝码的质量不变，对气体加热，使其温度升高到t 2=77，此时气柱为25cm（ 3）若在（ 2）过程中，气体吸收的热量为10J ，则气体的内能增加8.95J19、（ 1）插入水银槽后右管内气体：由玻意耳定律得：plS （l/2 ）S， 所以 78cmHg；000（ 2）左管插入水银槽深度h l Dh/2 l h1 7cm。20、（ 1） U 形管内两边水银面的高度差为h 25cmA 中气体 pA1 p0 p h 75 25 100cmHg15最新资料推荐B 中为大气，所以活塞产生的压强p 塞 25cmHg（ 1 分）闭合阀门后，两部分气体温度降低，压强均减小且A 处降低较多，活塞会下移（1 分）设此时U 形管表示的是A 中压强， pA2 p0 p h 75 25 50cmHg（ 1 分）对 A 中气体，解得 LA2 72cm 49cm假设不成立。说明此时U形管表示的应该是B 中压强pB2 50cmHg（ 1 分）则 A 中气体压强A2pB2p塞 50 25 75cmHg（ 1 分）p对