高中物理理想气体的状态方程试题

对一定质量的气体，下列说法中正确的是  （   ）

A．温度升高，压强一定增大

B．温度升高，分子热运动的平均动能一定增大

C．压强增大，体积一定减小

D．吸收热量，可能使分子热运动加剧、气体体积增大

一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p₁、V₁、T₁，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p₂、V₂、T₂，下列关系正确的是 （    ）

A．p1 =p2，V1=2V2，T1= T2	B．p1 =p2，V1=V2，T1= 2T2
C．p1 =2p2，V1=2V2，T1= 2T2	D．p1 =2p2，V1=V2，T1= 2T2

如图所示，用轻质活塞在气缸内封闭一定质量理想气体，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，开始时活塞距气缸底高度h₁=0.50m．给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h₂=0.80m处，同时缸内气体吸收Q=450J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10^﹣3 m²，大气压强p₀=1.0×10⁵ Pa．求：

①缸内气体对活塞所做的功W；
②此过程中缸内气体增加的内能△U．

如图，内径均匀的弯曲玻璃管ABCDE两端开口，AB、CD段竖直，BC、DE段水平，AB=100cm，BC=40cm，CD=50cm，DE=60cm。在水平段DE内有一长10cm的水银柱，其左端距D点10cm。在环境温度为300 K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10 cm。已知大气压为75 cmHg且保持不变。

（1）若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出；
（2）若环境温度缓慢降低，求温度降低到多少K时，水银柱刚好全部进入CD段。

一粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，短臂端封闭，长臂端（足够长）开口向上，短臂内封有一定质量的理想气体。初始状态时管内各段长度如图所示，密闭气体的温度为27℃。大气压强为75cmHg，求：

（1）若沿长臂的管壁缓慢加入5cm的水银柱并与下方的水银合为一体，为使密闭气体保持原来的长度，应使气体的温度变为多少？
（2）在第（1）小题的情况下，要使两端玻璃管中水银面相平，则气体的温度变为多少？

容积为20升的钢瓶充满氧气后，压强为30个大气压，打开钢瓶中的阀门，让氧气分装到容积为5升的小瓶中，若小瓶原来为真空，装到小瓶中的氧气压强为2个大气压，分装中无漏气且温度保持不变，那么最多能装多少个小瓶？

对一定质量的理想气体，下列说法正确的是（    ）

A．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大

B．压强不变，温度降低时，气体的体积一定增大

C．温度不变，压强增大时，气体的体积一定减小

D．温度升高，压强和体积都不变

如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是      

A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些；

B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大；

C．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大；

D．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小。

一定质量的理想气体，如图像所示方向发生状态变化，在此过程中，下列叙述正确的是

A．1→2气体体积增大

B．3→1气体体积减小

C．2→3气体体积不变

D．3→1→2气体体积先减小后增大

如图所示为一均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的横截面积为S=1×10^-4 m²，内装水银，右管内有一质量为m="0.1" kg的活塞搁在固定卡口上，卡口比左管上端高出L="20" cm，活塞与管壁间非常密封且无摩擦，右管内封闭有一定质量的气体.起初温度为t₀="27" ℃时，左、右管内液面高度相等，且左管内充满水银，右管内封闭气体的压强为p₁=p₀=1.0×10⁵ Pa="75" cmHg.现使右管内气体温度逐渐升高，求：

①温度升高到多少K时，右管活塞开始离开卡口上升？
②温度升高到多少K时，活塞上升到离卡口4 cm处？

一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的P-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。求：

①该气体在状态B、C时的温度各为多少℃；
②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少.

如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V₀气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为P_o和P_o/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V₀/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T₀，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求:

(i)恒温热源的温度T;
(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V_X。

如图，A容器容积为10 L，里面充满12 atm、温度为27℃的理想气体，B容器是真空。现将A中气体温度升高到400 K，然后打开阀门S，将A中的气体释放一部分到B容器，当A容器内压强降到4 atm时，关闭阀门，这时B容器内的压强是3 atm。不考虑气体膨胀过程中温度的变化，则B容器的容积为多大？

一定质量的理想气体经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与T轴平行，da与bc平行，则气体体积

A．在ab过程中不断减小	B．在bc过程中保持不断减小
C．在cd过程中不断减小	D．在da过程中保持不变

气缸长为L＝1 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S＝100 cm²的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体，已知当温度为t＝27 ℃、大气压强为p₀＝1×10⁵ Pa时，气柱长为L₀＝0.4 m．现用水平拉力向右缓慢拉动活塞，求：

①若拉动活塞过程中温度保持为27 ℃，活塞到达缸口时缸内气体压强；
②若活塞到达缸口时拉力大小为500 N，求此时缸内气体温度为多少摄氏度．