高中物理理想气体的状态方程试题

内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为p₀=1．0×10⁵Pa、体积V₀=2．0×m³的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体的温度变为127℃。求气缸内气体的最终体积和压强。

如图所示，绝热气缸固定在水平地面上，气缸内用绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，开始时活塞静止在图示位置现用力使活塞缓慢向右移动一段距离，则在此过程中

A．外界对缸内气体做正功

B．缸内气体的内能不变

C．缸内气体在单位时间内作用于活塞单位面积的冲量增大

D．在单位时间内缸内气体分子与活塞碰撞的次数减少

如图所示，竖直放置的气缸开口向下，活塞a和活塞b将长为L的气室中的气体分成体积比为1︰2的A、B两部分，温度均为127℃，系统处于平衡状态。当气体温度都缓慢地降到27℃时系统达到新的平衡，不计活塞a的厚度及活塞与气缸间的摩擦。求活塞a、b移动的距离。（设外界大气压强不变）

一个绝热气缸，压缩活塞前容积为以内部气体的压强为，现在用力将活塞推．使容积减小到 ，则汽缸内的压强为     。(填选项前的编号)

A．等于6P

B．大于6p

C．小于6p

D．等于P／6

如图，竖直平面内有一直角形内径相同的细玻璃管，A端封闭，C端开口，AB=BC=，且此时A、C端等高。平街时，管内水银总长度为，玻璃管AB内封闭有长为的空气柱。已知大气压强为汞柱高。如果使玻璃管绕B点在竖直平面内顺时针缓慢地转动至BC管水平，求此时AB管内气体的压强为多少汞柱高?管内封入的气体可视为理想气体且温度不变。

一定质量的理想气体状态变化如图所示，在从A到B的过程中，气体温度的变化情况是_____________________；若t_A＝27℃，则该过程中最高温度为   ℃. 

如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是75cmHg。现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动。问：

玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A的竖直距离）？
当管内气体温度缓慢降低到多少K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中？

如图，容积为V₁的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V₂。打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h，则此时容器中空气压强为P=            ，气阀打开前容器中压缩空气的压强为P₁=                  。(已知水银的密度为r，大气压强为P₀，重力加速度为g；空气可视为理想气体，其温度不变。)

如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气(     )

A．体积不变，压强变小	B．体积变小，压强变大
C．体积不变，压强变大	D．体积变小，压强变小

如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为6cm，管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移（管口未离开槽中水银），使管内外水银而高度差变成60cm.（大气压强相当于75cmHg）求：

此时管内空气柱的长度；
水银槽内水银面下降的高度；

如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经状态B、C、D又回到A。已知气体在状态A时的体积为1L，温度为150K，压强为1atm；B状态的温度为450K； C、D状态的温度均为900K。求： B、C、D三状态时气体的体积，并在P—V图中画出气体状态变化过程。

（1）对于分子动理论和物体的内能理解，下列说法正确的是
A．液体表面的分子间距较大，所以表现为引力，液体表面有收缩的趋势
B．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现
C．理想气体在状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强也一定增大
D．当分子间的引力和斥力平衡时，分子势能最小
（2）如图所示P-V图，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同时膨胀对外做功300J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200J，求此过程中气体____________(填“吸收”或“放出”)热量为_________J
（3）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg·mol^-1，密度ρ=0.895×10³kg·m^-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取N_A=6.02×10²³mol^-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字)

12－2．（供选学3-4模块的考生做）
（1）以下是有关波动和相对论内容的若干叙述，其中正确的有（        ）
A．光速不变原理是：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B．两列波相叠加产生干涉现象，则振动加强区域与减弱区域交替变化
C．光的偏振现象说明光波是横波
D．夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为__________。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为________________ .
(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下端系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T．

(9分)如图所示，一定质量的理想气体被活塞封闭
在可导热的汽缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿汽缸无摩擦地
滑动．取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上．沙子倒完时，活
塞下降了h/4，再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面
上．外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞
距汽缸底部的高度．

如图所示，一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内，管内封闭有一定质量的空气，水银槽的截而积上下相同，是玻璃管截面积的5倍，开始时管内空气柱长度为6cm，管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移（管口未离开槽中水银），使管内外水银而高度差变成60cm.（大气压强相当于75cmHg）求：

此时管内空气柱的长度；
水银槽内水银面下降的高度；

一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是         ，等容变化的是       (填“A”、“B”或“C”)．