2021-2022年高中物理人教版（2019）选修三气体实验定律的计算题专题训练

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气体实验定律的计算题专题训练
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.如图所示,一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑,长为 L,底面直径为 D,其右端
中心处开有一圆孔。一定质量的理想气体被活塞封闭在容器内,器壁导热良好,活
塞可沿容器内壁自由滑动,活塞质量、厚度均不计。开始时气体温度为 300 K,活
塞与容器底部相距
2
3
L,现对气体缓慢加热,已知外界大气压强为 p0,求温度为 600 K
时气体的压强。
2.如图所示,粗细均匀的 U形玻璃管,左侧管开口向上,右侧管口封闭,管内用水银封
闭了一段气体,右管中封闭气柱高 h1=8 cm,左、右液面高度差 Δh=4 cm,右管中
水银柱的长度大于 4 cm,大气压等于 76 cmHg,环境温度为 27 ℃。
(1)若对封闭气体缓慢加热,使左管中水银液面与右管上端对齐,求气体应升高的温
度;
(2)若在左管中缓慢倒入水银,使右管中气柱高度变为 h3=7 cm,求倒入水银柱的
长度。(用分数表示)
3.如图所示,一根两端开口、粗细均匀且导热性良好的足够长的玻璃管竖直插入足
够大的水银槽中并固定,管中有一个质量不计的光滑活塞,活塞下封闭一段长
L=85 cm 的气体,气体的热力学温度 T1=300 K,现在活塞上缓慢加入细沙,直到
活塞下降 20 cm 为止,外界大气压强 p0=75 cmHg,g=10 m/s2。
(1)求活塞下降 20 cm 时,封闭气体的压强;
(2)保持加入的细沙的质量不变,对封闭气体缓慢加热,求活塞回到原来位置时,封闭
气体的热力学温度。
4.如图所示,U 形玻璃细管竖直放置,水平细管与 U形玻璃细管底部相连通,各部分
细管内径相同。U形管左管上端封有长 20 cm 的理想气体 B,右管上端开口并与
大气相通,此时 U形玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,水银面距 U形玻璃管底部
为25 cm。水平细管内用小活塞封有长 10 cm 的理想气体 A。已知外界大气压
强为 75 cmHg,忽略环境温度的变化。现将活塞缓慢向左拉,使B气柱长度为 25
cm,求:
(1)左、右管中水银面的高度差是多大?
(2)理想气体 A的气柱长度为多少?
5.如图所示,用两个质量均为 m、横截面积均为 S的密闭活塞将开口向下竖直悬
挂的导热气缸内的理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分,当在活塞 A下方悬挂重物后,整个
装置处于静止状态,此时Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为 l0。已知环境温度、大气压
强p0均保持不变,且满足 5mg=p0S,g 为重力加速度,不计一切摩擦。当取走物体
后,两活塞重新恢复平衡,活塞 A上升的高度为
7
6
l0,求悬挂重物的质量。
6.如图所示,马桶吸由皮吸和气缸两部分组成,下方半球形皮吸空间的容积为 1
000 cm3,上方气缸的长度为 40 cm,横截面积为 50 cm2。小明在试用时,用手柄
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