气体实验定律 知识点题库

在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差△P与气泡半径r之间的关系为△P= ，其中σ=0.070N/m．现让水下10m处有一半径为0.20cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，取g=10m/s² ， ρ_水=1.0×10³kg/m³ ．

如图所示，竖直放置的弯曲管a管封闭，d管开口，b、c管连接处有一关闭的阀门K．液体将两段空气封闭在管内，管内各液面间高度差是h₃＞h₁＞h₂ ， 且h₃＜2h₂ ． 现将阀门K打开，则会出现的情况是h₁（选填“增大”、“减小”）；（选填“h₂”、“h₃”或“h₂和h₃”）为零．

如图所示，两端开口的汽缸水平固定，A、B是两个厚度不计的活塞，面积分别为S₁=20cm² ， S₂=10cm² ， 它们之间用一根细杆连接，B通过水平细绳绕过光滑的定滑轮与质量为M的重物C连接，静止时汽缸中的空气压强p=1.3×10⁵Pa，温度T=540K，汽缸两部分的气柱长均为L．已知大气压强p₀=1×10⁵Pa，取g=10m/s² ， 缸内空气可看作理想气体，不计一切摩擦．求：

①重物C的质量M是多少；

②逐渐降低汽缸中气体的温度，活塞A将向缓慢右移动，当活塞A刚靠近D处而处于平衡状态时缸内气体的温度是多少．

如图所示，竖直放置的导热气缸，活塞横截面积为S=0.01m² ， 可在气缸内无摩擦滑动，气缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，气缸内封闭了一段高为H=70cm的气柱（U形管内的气体体积不计）．已知活塞质量m=6.8kg，大气压强p₀=10⁵Pa，水银密度ρ=13.6×10³kg/m³ ， g=10m/s² ．

一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动．开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界的温度为T₀ ， 现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了 ，若此后外界的温度变为T，求重新达到平衡后气体的体积．已知外界大气的压强始终保持不变、重力加速度大小为g．

如图为一个封闭有一定质量理想气体的内壁光滑的圆环形细管，S是固定在管上的阀门，M为可自由移动的活塞，其质量不计．初始时，S、M与管道中心O在同一水平面内，气体被均分为上下两部分，气体温度均为T₀=305K，压强为P₀=1.05×10⁵Pa．现对下面部分气体缓慢加热，且保持上面部分气体温度不变，当活塞M缓慢移动到管道最高点时，求：

①上面部分气体的压强；

②下面部分气体的温度．

如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1atm，每次打入的气体的压强为1.0atm、体积为篮球容积的0.05倍，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体（   ）

热学中解决理想气体实验定律相关的问题时，经常使用 作为压强的单位，例如标准大气压 。如图所示。上端封闭、下端开口的细长的玻璃管固定在粗糙的斜面上。长为 的水银柱封闭了一段空气柱，空气柱的长度 。已知斜面的倾角 ，玻璃管与斜面的动摩擦因数 ，外界的压强为标准大气压，环境的温度保持不变， ， 。试求：

如图所示，一定质量的理想气体由状态 ，O、A、D三点在同一直线上，由状态 过程中（   ）

对于一定质量的气体，当它的压强和体积发生变化时，以下说法正确的是（　　）

安全气囊系统是一种被动安全性的保护系统，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的生命保障。汽车的安全气囊内有叠氮化钠（NaN₃）与硝酸铵（NH₄NO₃）等物质。如图所示，某次碰撞实验中，汽车在高速行驶中受到猛烈撞击，这些物质会迅速发生分解反应，产生质量为m的气体，充满气囊，此时气体的压强为p、体积为V、温度为T。

如图所示，竖直放置的导热气缸A和B底面积相同，高度都为L，气缸侧壁分别安装阀门 和 。两气缸通过长度也为L的绝热管道连接，厚度不计的绝热轻活塞a、b可以上下无摩擦地移动，活塞a的横截面积为b的两倍。气缸外面大气压强为 、温度恒为 ，开始时A、B内都封闭有压强为 、温度为 的空气，活塞a在气缸A最上端活塞在管道最上端。若先用一细软管（软管图中未画出）将阀门 和 连在一起后再分别打开，用力向下缓慢推动活塞a，使活塞a先向下移动 ，而后关闭阀门 和 ，继续向下缓慢推动活塞a，当活塞b移动到管道中时（活塞a仍在阀门 的上端），停止推动活塞a并将其固定，接着缓慢加热气缸B中的气体，直到活塞回到最初始的位置。求

假设在真空环境中，利用如图所示的装置探究了气体的实验定律，导热性能良好的汽缸之间用体积可忽略不计的软管相连接，汽缸竖直放置在水平面上，汽缸的高度为3h，现用两活塞封闭一定质量的理想气体，当系统平衡时，两活塞到汽缸底部的距离为h.已知环境的温度为 ， 左、右两侧活塞的质量分别为2m、m，地球表面重力加速度为g，求：

①现保持环境的温度不变，如果在右侧活塞上再添加一质量为m的物块，系统再次平衡时，两活塞的高度差应为多少？

②保持第①问中两侧活塞的质量不变，现将环境的温度升高到原来的5倍，则系统平衡时，两活塞的高度差应为多少？

缺气保用轮胎俗称“防爆轮胎”，英文缩写RSC。在正常状态下，两者没有明显差别，但是缺气状态，防爆轮胎依然能以不超过的速度行驶80km。某驾驶员在防爆轮胎和传统轮胎中充入相同质量的理想气体，已知传统轮胎内气体体积为30L，胎压2.5atm，防爆轮胎内气体体积为25L。已知环境温度为27℃，且此时胎内温度与环境温度相同，外界环境压强为1atm。

（ⅰ）求防爆轮胎内气体的压强；

（ⅱ）当汽车行驶时，有铁钉扎入轮胎。如果是普通轮胎，则直接爆胎。若是防爆轮胎，则防爆轮胎胎压降为2atm，轮胎内气体体积保持不变，防爆轮胎内气体的温度为57℃，求此时外漏气体在外界环境中的体积。（结果保留三位有效数字）

设教室的体积为 ， 温度为时空气密度。现在开空调，使室内空气温度从降到 ， 保持气体的压强不变，设在降温过程把从室外进入室内的空气与原来室内的空气看成一个整体，求：

如图，在趣味小实验中，将一定质量的乒乓球放在一个粗细均匀的竖直薄圆管下端，通过乒乓球和活塞在管内封闭一定高度的某种液体和气体，当封闭气体压强为p时，乒乓球恰好不掉落。已知液柱高度远大于乒乓球直径，圆管横截面积为S，为了防止乒乓球掉落，将活塞缓慢上移使气柱长度增加一半。求此时

         

如图所示，竖直放置的汽缸，活塞横截面积为S=0.01m² ， 可在汽缸内无摩擦滑动。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形玻璃管相通，汽缸内封闭了一段高为80 cm的气柱（U形管内的气体体积不计）。此时缸内气体温度为7℃，U形管内水银面高度差h₁=5 cm。已知大气压强p₀=1.0×10⁵ Pa，水银的密度ρ=13.6×10³ kg/m³ ， 重力加速度g取10 m/s²。

“探究气体等温变化的规律”的实验中，某研究小组采用图示装置进行探究，用一个带两根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口，压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空气，另一根带阀门的细管连通注射器，开始时阀门处于关闭状态，注射器针筒的最大刻度线到阀门之间充满了水；依图示连接好实验器材，运行软件进入实验界面，点击“开始记录”后：

①打开阀门，推注射器活塞向烧瓶内注入适量的水，关闭阀门；

②待温度与外界相等时，记录气体的压强p，并在表格中记录注人的水的体积V；

③保持烧瓶中气体的温度不变，重复实验得到多组实验数据，点击“停止记录”。

在“用DIS研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到注射器内气体压强p、体积V变化的图线，如图所示（其中实线是实验所得图线，虚线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变），发现该图线与玻意耳定律明显不合，造成这一现象的可能原因是（ ）