第八章 气体 知识点题库

如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中．当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强p₀=76cm Hg．

如图为竖直放置的粗细均匀的两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，A初始温度高于B的初始温度．使A、B升高相同温度达到稳定后，A、B两部分气体压强变化量分别为△p_A、△p_B ， 对液面压力的变化量分别为△F_A、△F_B ， 则（   ）

如图，横截面积分别为2S、3S的密闭导热汽缸A、B，高度相等，底部通过细管连通，汽缸B顶部旁边有一阀门K，初始时阀门关闭。A、B底部装有水银，汽缸A中被封闭理想气体高度为h=15cm，汽缸B中被封闭理想气体高度为2h，打开阀门K，经足够长时间后两汽缸内液面高度恰好相等。外界大气压p₀=75cmHg，不考虑环境温度的变化，求打开阀门后，从阀门溢出的气体初态的体积与汽缸B内初态气体的总体积之比。

如图所示，有两个不计质量不计厚度的活塞M、N将两部分理想气体A、B封闭在绝热汽缸内，温度均是27 ℃。M活塞是导热的，N活塞是绝热的，均可沿汽缸无摩擦地滑动，已知活塞的横截面积均为S＝2 cm² ， 初始时M活塞相对于底部的高度为h₁＝27 cm，N活塞相对于底部的高度为h₂＝18 cm。现将一质量为m＝1 kg的小物体放在M活塞的上表面上，活塞下降。已知大气压强为p₀＝1.0×10⁵ Pa。(g＝10 m/s²)

如图，一个质量为m的r型活塞在气缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距气缸底部 处连接一 形细管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为 ，活塞距离气缸底部为 ，两边水银柱存在高度差．已知水银密度为 ，大气压强为 ，气缸横截面积为 ，活塞竖直部分高为 ，重力加速度为g，求：

(i)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平；

(ii)从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体放出的热量为Q，求气体内能的变化·

如图所示，一端开口、粗细均匀的U形玻璃管竖直放置。管内用水银封闭了一定质量的气体，平衡时，左右两边水银面高度差为h，已知水银的密度为 ；环境大气压强为P₀。则封闭气体的压强为。若整个装置做自由落体运动，则C处液面将（选填“上升”“下降”或“不动”）。

一体积恒定的绝热气缸如图竖直放置，可以自由移动的绝热活塞质量为5.0kg，面积为1.0×10^-2m²。活塞上设有一通气阀，用插销将活塞固定在气缸的正中央，关闭通气阀将缸内同种气体分隔成质量相同的A、B两部分。现已知A气体的压强为1.0×10⁵Pa，温度为27℃。不计活塞摩擦，g取10m/s²。求

（i）若要让活塞在拔出插销后仍能维持在原位置不动，则B气体的压强及温度应分别多大？（拔出插销时气体不会外泄）

（ii）若插上插销，固定活塞，打开通气阀，让气体充分混合后再升温至357℃，则此时缸内气体压强多大（通气孔体积可忽略不计）？

如图所示，竖直放置的汽缸内有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S＝0.10m² ， 活塞的质量忽略不计，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通。开始活塞被锁定，汽缸内封闭了一段高为80cm的气柱（U形管内的气体体积不计），此时缸内气体温度为27℃，U形管内水银面高度差h₁＝15cm。已知大气压强p₀＝75cmHg。

如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V－T图象，由图象可知(　　)

如图所示，p－V图中，一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收热量420J，同时做功300J。当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，做功200J，求此过程中气体吸收或放出的热量是（    ）

如图所示，在一圆形竖直管道内封闭有理想气体，用一固定绝热活塞k和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的两部分．温度都为T₀=300K，上部气体压强为P₀=1.0×10⁵Pa，活塞A有 （S为活塞横截面积）．现保持下部分气体温度不变，只对上部分气体缓慢加热，当活塞A移动到最低点B时（不计摩擦）．

求:  ①下部分气体的压强．

②上部分气体的温度．

如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平玻璃细管A与U型细管底部相连通，各部分细管内径相同．此时U型管B、C两侧水银面高度差为25cm，C管水银面距U型管底部距离为5cm，A管左端封有长度为45cm的理想气体，B管上端用活塞封有长30cm的理想气体，C管上端开口与大气相通，现将活塞缓慢向下压，使A管内气体长度缩短了5cm。已知外界大气压强为75cmHg，玻璃管导热良好，忽略环境温度的变化。求：

（i）此时A管内气体的压强；

（ⅱ）活塞向下移动的距离。

气缸长为 m（气缸厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为 的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体。已知当温度 ，大气压强 Pa时，气柱长度 m，现用水平拉力向右缓慢拉动活塞，求：

“沉浮子”是一种神奇的益智玩具，如图甲所示，在密封的矿泉水瓶中，漂浮一开口向下的玻璃瓶，玻璃瓶内上方空间密封一定质量的气体 ，水面上方密封一定质量的气体B。当用外力挤压矿泉水瓶时，瓶内压强增大，玻璃瓶内的气体 被压缩，浮力减小，玻璃瓶将下沉；松手后，矿泉水瓶内压强减小，玻璃瓶内气体 膨胀，浮力增大，玻璃瓶将上浮。

某同学先将一注射器的活塞移动至 处（与外界大气相通），然后通过细管与矿泉水瓶相连后密封，不计细管的体积，如图乙所示。密封前后矿泉水瓶内水面上方气体压强为 ，体积为 （不包含注射器内的气体），玻璃瓶底高出水面 。然后缓慢将活塞推至最左端时，玻璃瓶恰好悬浮在水面上（瓶底与水面相平），如图丙所示。已知玻璃瓶的质量 ，横截面积 ，大气压强 ，重力加速度 ，水的密度 。不计玻璃瓶壁的厚度，环境温度保持不变，所研究的气体均为空气，并可视为理想气体。

如图所示，瓶内装有少量的水，瓶口已塞紧，水上方空气中有水蒸气，用打气筒向瓶内打气，当塞子从瓶口跳出时，瓶内出现“白雾”。则打气过程中，瓶内气体的压强（填“增大”、“减小”或“不变”）；瓶内出现“白雾”的过程，瓶内气体的内能（填“增大”或“减小”）。

如图所示，圆柱形绝热容器水平放置，绝热活塞将容器分成体积相等的两个气室A、B，活塞到A气室左侧壁和到B气室右侧壁的距离均为d，用插销K将活塞固定，这时两气室中气体的压强均为p₀ ， 温度均为T₀ ， 给B气室中气体加热，当气室B中气体温度升高时，停止加热，求：

一气象探测气球，充有温度为27.0℃的氦气，缓慢上升至海拔6.50km高空时体积为6.0m³ ， 在此过程中气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。此后停止加热，气球保持高度不变，气球内的氦气温度逐渐减小到此高度处的气温，已知在这一海拔高度气温为48.0℃、大气压为 ， 求：

①氦气最终的体积多大；

②停止加热后氦气温度逐渐减小的过程中大气对气球做的功。

关于气体压强的理解，哪一种理解是错误的（   ）

神舟13号航天员从天和核心舱气闸舱出舱时身着我国新一代“飞天”舱外航天服。航天服内密封了一定质量的理想气体，体积约为V₁=2L，压强p₁=1.0×10⁵Pa，温度t₁=27℃。

一定质量的理想气体状态变化如图所示，且T=t+273K，则：