高中物理理想气体的状态方程试题

如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B。活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T₁。已知大气压强为P₀，重力加速度为g。

①加热过程中，若A气体内能增加了ΔE₁，求B气体内能增加量ΔE₂
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T₂。求此时添加砂粒的总质量Δm。

如图所示，U形管右管横截面积为左管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为30cm、温度为577.5K的空气柱，左右两管水银面高度差为21cm，外界大气压为76cmHg。若给左管的封闭气体降温，使管内气柱长度变为20cm.求：

①此时左管内气体的温度为多少？
②左管内气体     （填“吸收”或“放出”） 的热量，      （填“大于”、“等于”或“小于”）外界对气体做的功。

）（下图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气（视为理想气体）。当环境温度升高时，玻璃饱内的空气      。（双选，填正确答案标号）

A．内能增加	B．对外做功
C．压强不变	D．分子间的引力和斥力都增大

下列说法正确的是         （填正确答案标号，选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错一个扣3分，最低得分为0分）

A．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体

C．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的

D．对一定质量的理想气体，在分子热运动的平均动能不变时，分子的平均距离减小则压强增大

E．一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，内能越大

）．（如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B。活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T₁。已知大气压强为P₀，重力加速度为g。

①加热过程中，若A气体内能增加了₁，求B气体内能增加量₂
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T₂。求此时添加砂粒的总质量。

）．（如图，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，横截面积S=1.0×l0^-3m²、质量m=2kg、厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分理想气体，此时活塞与气缸底部之间的距离l=36cm，在活塞的右侧距离其d=14cm处有一对与气缸固定连接的卡环。气体的温度t=27℃，外界大气压强p₀＝l.0×10⁵Pa。现将气缸开口向上竖直放置 （g取10m/s²）

①求此时活塞与气缸底部之间的距离h；
②如果将缸内气体加热到600K，求此时气体的压强p。

如图所示，在一个圆柱玻璃瓶中插入一根两端开口的玻璃管，接口处用蜡密封，圆柱玻璃瓶内有一部分水银封住密闭气体，管横截面积为S₁＝1 cm²、瓶的横截面积S₂＝6 cm²，细管内水银长度为h＝4 cm，封闭气体长度为L＝6 cm。大气压强为p₀＝76 cmHg，气体初始温度为T₁＝300 K，上管足够长。

①缓慢升高气体温度，求水银刚好全部进入玻璃管内时的温度T₂；
②若把温度升到427℃时，水银的下表面到瓶底的距离。

如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C.已知状态A的温度为300K，则由状态B变化到状态C的过程中，气体是           （填“吸热”或“放热”），气体在状态B的温度为T_B=           K。

如图所示，一定质量的理想气体沿直线从状态a→b→c的变化过程，则状态a、b、c的热力学温度之比是    。（填选项前的字母）

A．1∶2∶5

B．1∶4∶5

C．8∶5∶8

D．5∶8∶5

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。活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27°C，活塞位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p₀＝1.0×10⁵P_a，重力加速度为g＝10m/s²。求：

（a）缸内气体的压强p₁；
（b）缸内气体的温度升高到多少°C时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？

如图所示，为厚度和质量不计，横截面积为的绝热气缸倒扣在水平桌面上，气缸内有一绝热的“”型活塞固定在桌面上，活塞与气缸封闭一定质量的理想气体，开始时，气体的温度为，压强为，活塞与气缸底的距离为，活塞与气缸可无摩擦滑动且不漏气，大气压强为．求：

①此时桌面对气缸的作用力
②现通过电热丝给气体缓慢加热到，此过程中气体吸收热量为，内能增加了，
整过程活塞都在气缸内，求的值．

（1）如图所示是一定质量的理想气体沿直线ABC发生状态变化的p V图像．已知A→B的过程中，理想气体内能变化量为250J，吸收的热量为500J，则由B→C的过程中，气体温度     （选填“升高”或“降低”），放出热量     J．
（2）在1atm、0℃下，1mol理想气体的体积均为22.4L．若题（1）中气体在C时的温度为27℃，求该气体的分子数（结果取两位有效数字）．阿伏伽德罗常数取6.0×10²³mol ¹．

某教室的空间体积约为120．试计算在标准状况下，教室里空气分子数．已知：阿伏加德罗常数mol ¹，标准状况下摩尔体积m³．（计算结果保留一位有效数字）

如图所示，一直立气缸由两个横截面积不同的圆筒连接而成，活塞A.B间封闭有一定质量的理想气体，A的上方和B的下方分别与大气相通。两活塞用长为L=30cm的不可伸长的细线相连，可在缸内无摩擦地上下滑动。当缸内封闭气体的温度为T₁=300K时，活塞A.B的平衡位置如图所示。已知活塞A.B的质量均为m=1.0kg，横截面积分别为S_A=20cm²、S_B=10cm²，大气压强为P₀=1.0×10⁵Pa，重力加速度为g=10m/s²。

（i）活塞A.B在图示位置时，求缸内封闭气体的压强；
（ii）现对缸内封闭气体缓慢加热，为使气缸不漏气，求缸内封闭气体的最高温度。

对于相同质量、体积、温度的氧气和氢气，在温度不太低、压强不太大时，下列说法正确的是         。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）

A．两种气体分子的平均动能相同

B．两种气体的压强相同

C．两种气体的内能不同

D．两种气体分子热运动的平均速率不同

E、若氢气的温度升高，则每个氢气分子的动能都增大