第八章 气体 知识点题库

一个气泡从水底升到水面时，它的体积增大为原来的3倍，设水的密度为ρ=1×10³kg/m³ ， 大气压强p₀=1.01×10⁵Pa ， 水底与水面的温度差不计，水的深度为m取g=10m/s² ．

如图所示为竖直放置、上细下粗、两端封闭的玻璃细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．缓缓加热气体，使A、B升高相同温度，系统稳定后，A、B两部分气体对液面压力的变化量分别为△F_A和△F_B ， 压强变化量分别为△p_A和△p_B ． 则（   ）

一位质量为60kg的同学为了表演“轻功”，他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气（可视为理想气体），然后将这4只气球以相同的方式放在水平木板上，在气球的上方放置一轻质塑料板，如图所示．在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中，球内气体温度可视为不变．下列说法正确的是（   ）

甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p_甲、P_乙 ， 且p_甲＜p_乙 ． 则（   ）

如图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0℃，B中气体温度为20℃，如果将它们的温度都降低10℃，那么水银柱将（   ）

如图甲所示为一个倒立的U形玻璃管，A、B两管竖直，A管下端封闭，B管下端开口并与大气连通。已知A、B管内空气柱长度分别为h_A=6cm、h_B=10.8cm。管内装入水银液面高度差△h=4cm。欲使A、B两管液面处于同一水平面，现用活塞C把B管开口端封住并缓慢推动活塞C(如图乙所示)。已知大气压为p₀=76cmHg。当两管液面处于同一水平面时，求：

①A管封闭气体压强p_A′

②活塞C向上移动的距离x。

如图所示，可在竖直平面内转动的平台上固定着一个内壁光滑的气缸，气缸内有一导热活塞，活塞底面与气缸底面平行，一定量的气体做密封在气缸内。当平台倾角为37°时，气缸内气体体积为V，然后将平台顺时针缓慢转动直至水平，该过程中，可以认为气缸中气体温度与环境温度相同，始终为T₀ ， 平台转至水平时，气缸内气体压强为大气压强p₀的2倍。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。

一定质量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da最后回到原状态，其p－T图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是 （   ）

如图所示，导热缸体质量M=10kg，气缸内轻质活塞被一劲度系数k=100N/cm的轻弹簧竖直悬挂于天花板上。轻质活塞封闭一定质量的理想气体（气体重力不计），环境温度为T₁=300K时，被封气柱长度 cm，缸口离天花板高度h=1cm，已知活塞与缸壁间无摩擦，活塞横截面积S=1×10^-2m² ， 大气压强p₀=1.0×10⁵Pa且保持不变，重力加速度g=10m/s^2.求：

①环境温度降到多少时缸口恰好接触天花板；

②温度降到多少时天花板对缸体的压力等于缸体重力（缸口与天花板接触点不完全密闭）。

如图所示，一个高L=18cm、内壁光滑的绝热汽缸，汽缸内部横截面积S=30cm² ， 缸口上部有卡环，一绝热轻质活塞封闭一定质量的气体，活塞与汽缸底部距离L₁=9cm。开始时缸内气体温度为27℃，现通过汽缸底部电阻丝给气体缓慢加热。已知大气压强p=1×10⁵Pa，活塞厚度不计，活塞与汽缸壁封闭良好且无摩擦。

①封闭气体温度从27℃升高到127℃的过程中，气体吸收热量18J，求此过程封闭气体内能的改变量；

②当封闭气体温度达到387℃时，求此时封闭气体的压强。

如图所示，一根粗细均匀、内壁光滑的玻璃管竖直放置，玻璃管上端有一抽气孔，管内下部被活塞封住一定质量的理想气体，气体温度为T₁ ． 现将活塞上方的气体缓慢抽出，当活塞上方的压强达到p₀时，活塞下方气体的体积为V₁ ， 此时活塞上方玻璃管的容积为2.6V₁ ， 活塞因重力而产生的压强为0.5p₀ ． 继续将活塞上方抽成真空后密封，整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变，然后将密封的气体缓慢加热．求：

近几年家用煤气管道爆炸的事件频繁发生，某中学实验小组的同学进行了如下的探究：该实验小组的同学取一密闭的容积为10L的钢化容器，该容器的导热性能良好，开始该容器与外界大气相通，已知外界大气压强为1atm，然后将压强恒为5atm的氢气缓慢地充入容器，当容器内混合气的压强达到1.5atm时会自动发生爆炸。假设整个过程中容器的体积不变。求：

如图所示是一定质量的理想气体的状态变化过程的p－T图线，在AB、BC、CA三个阶段中，吸热过程有（   ）

一定质量的理想气体由状态 经状态 最终到状态 的过程中，气体的密度（   ）

如图所示，一定质量的气体放在导热的容器中，一自带锁定装置 的光滑薄导热活塞将容器分成A、B两室，A、B室的体积分别为 和 ，A室左侧连接有阀门 ，一开始时阀门 打开， 锁定，A室容器上连接有一管内体积不计的U形管，两边水银柱高度差为 ，B室内气体压强等于外界大气压（已知外界大气压 ）。现关闭阀门 ，然后解锁 ，求A室最后的气体压强。

如图所示，圆柱形容器体积为V，横截面积为S，活塞将容器分成体积比为2：1的上下两部分，开始时容器内上部分气体的压强为p₀。要使活塞静止于容器的正中央，可通过打气筒将压强为p₀的气体注入活塞下部容器中（容器下部有接口），已知重力加速度大小为g，活塞的质量为 ，外界温度恒定，容器和活塞均导热性良好，不计活塞与容器间的摩擦。求需要注入气体的体积。

新冠疫情期间，武汉市医疗物资紧缺，全国各地纷纷支援，其中北方某地支援武汉大批钢瓶氧气。每瓶钢瓶容积为 ，在北方测得氧气压强为 ，温度为 ℃。长途运输到医院后，温度升到 ℃，经质量测量发现漏气2%。实际使用过程中，先用如图所示的活塞式抽气筒与氧气瓶连通缓慢抽气，再充到真空小钢瓶中，然后供病人使用。（不考虑抽气分装过程中的漏气和温度变化，0℃对应的热力学温度为273K）

带加热丝（图中未画出，体积不计）的质量为M的气缸放在水平地面上，质量为m、截面积为S的活塞封闭着一定质量的理想气体（气体的质量可以忽略），活塞由轻绳悬挂在天花板上，活塞到气缸底部的距离为L，到气缸顶部的距离为 ， 封闭气体的温度为T，气缸恰好对地面无压力，已知重力加速度为g，大气压强始终为 ， ， 活塞可在气缸内自由滑动。现在缓慢升高封闭气体的温度，求：

如图1，活塞式抽水机的原理是利用大气压把水抽上来，其理论抽水高度约10m。若活塞与水面之间存在气体，其抽水高度将受到影响（气蚀现象）。为研究这种影响，小陈设计了图2所示装置。导热气缸顶部离水面高度h=10m，初始状态活塞与水面间存在空气（可视为理想气体），其压强与外界大气压p₀相等，高度h₁=2.5m，现利用电机将活塞缓慢拉升至气缸顶部。求气缸内液面上升的高度h₂。连接电机（已知p₀=10⁵Pa，水的密度ρ=10³kg/m³ ， g=10m/s² ， 固定滑轮忽略气缸外部液面高度的变化。）

如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关K关闭：A侧空气柱的长度为 ， 管中气体温度A为300K：B侧水银面比A侧的高。已知大气压强。