高中物理理想气体的状态方程试题

一水银气压计中混进了空气，因而在27℃，外界大气压为758毫米汞柱时，这个水银气压计的读数为738毫米汞柱，此时管中水银面距管顶80毫米，当温度降至-3℃时，这个气压计的读数为743毫米汞柱，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？

一定质量的理想气体的状态变化过程的Ｖ—Ｔ图象如图甲所示，若将该变化过程用Ｐ—Ｔ图象表示，则应为图乙中的哪一个（ ）

如下图，足够长的粗细均匀的直玻璃管中，有一段15cm的水银柱，竖直放置时空气柱的长度为60cm，外界大气压强为75cm水银柱，现将玻璃管旋转，旋转过程中水银柱没有流出：k.Com]
1）、转至水平时，管内空气柱的长度是多少？2）、转至开口竖直向下，管内空气柱的长度是多少？

（1）下列说法中正确的是        (   )

A．当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子力为零，分子势能最小

B．同时撞击固体微粒的液体分子数越多，布朗运动越剧烈

C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律

D．一定质量的理想气体，如果保持温度不变，压强变大时，内能将减小

（2）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2.6 V₁，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：
（1）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度T₂；
（2）当气体温度达到1.8T₁时的压强p。

（1）关于分子运动和热现象，下列说法正确的是（填人正确选项前的字母）（   ）

A．布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒分子无规则运动的反映

B．物体温度不变而体积减小时，物体中所有分子的动能不变势能减少

C．气体失去容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在着斥力的缘故

D．坚固容器内气体温度升高，气体分子平均动能增大使器壁单位面积平均受的压力增大

（2）如图所示，导热性能良好粗细均匀两端封闭的细玻璃管ABCDEF竖直放置．AB段和CD段装有空气，BC段和DE段为水银，EF段是真空，各段长度相同，即   AB=BC=CD=DE=EF，管内AB段空气的压强为p，环境温度为T．
（1）若要使DE段水银能碰到管顶F，则环境温度至少需要升高到多少？ 
（2）若保持环境温度下不变，将管子在竖直面内缓慢地旋转180°便F点在最下面，求此时管内两段空气柱的压强以及最低点F处的压强． 

（1）下列说法中正确的是 ▲     

A．被活塞封闭在气缸中的一定质量的理想气体，若体积不变，压强增大，则气缸在单位面积上，单位时间内受到的分子碰撞次数增加

B．晶体中原子（或分子、离子）都按照一定规则排列，具有空间上的周期性

C．分子间的距离r存在某一值r0，当r大于r0时，分子间斥力大于引力；当r小于r0时分子间斥力小于引力

D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势

（2）如图所示，一定质量的理想气体发生如图所示的状态变化，状态A与状态B 的体积关系为VA ▲ VB(选填“大于”、“小于”或“等于”)； 若从A状态到C状态的过程中气体对外做了100J的功，则此过程中____▲___(选填“吸热”或“放热”)
（3）在“用油膜法测量分子直径”的实验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜．测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为 ▲  ；如果把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为多少．

如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由B变化到C。已知状态A的温度为300K。

①求气体在状态B的温度；
②由状态B变化到状态C的过程中，气体是吸热还是放热?简要说明理由。

一定质量的理想气体，初状态的密度为1.5kg/m3，压强为1.2atm，温度为27℃；当其压强变为2.0atm，温度变为127℃时，其密度变为________ kg/m3，若此时气体的体积为44.8L，则这些气体的摩尔数为_______mol。

依据热学知识可知，下列说法正确的是

A．已知一定质量物质的体积和该物质分子的体积，一定能估算出阿伏伽德罗常数

B．当分子力表现为斥力时，分子间距减小，分子势能将增大

C．要使一定质量的气体分子平均动能增大，外界一定向气体传热

D．外界对气体做功，气体压强增大，内能也一定增加

在一端封闭、内径均匀的直玻璃管内，有一段水银柱封闭一定质量的理想气体a。将管口向上竖直放置，若温度为T，达到平衡时，气柱a的长度为L ；将管口向下竖直放置，若温度为T₁，达到平衡时，气柱a的长度为L₁。然后将管平放在水平桌面上，此时温度为T₂，在平衡时，气柱a的长度为L₂。已知：T、T₁、 T₂、 L 、L₁；大气压P₀一直保持不变，不计玻璃管和水银的体积随温度的变化。求：L₂

如图所示，将一个绝热的汽缸竖直放置在水平桌面上，在汽缸内用一个活塞封闭了一定质量的气体。在活塞上面放置一个物体，活塞和物体的总质量为10kg，活塞的横截面积为：cm²。已知外界的大气压强为Pa，不计活塞和汽缸之间的摩擦力。在汽缸内部有一个电阻丝，电阻丝的电阻值，电源的电压为12V。接通电源10s后活塞缓慢升高cm，求这一过程中气体的内能变化量。若缸内气体的初始温度为27℃，体积为m³，试求接通电源10s后缸内气体的温度是多少？

一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体，如图所示。开始时气体的体积为2.0×10^-3m³，现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙，最后活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为136.5ºC。（大气压强为1.0×10⁵Pa）。
(1)求气缸内气体最终的体积；
(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化（请用箭头在图线上标出状态变化的方向）。

如图所示的玻璃管ABCD，在水平段CD内有一段水银柱，玻璃管截面半径相比其长度可忽略，B端弯曲部分长度可忽略。初始时数据如图，环境温度300K。现保持CD水平，将玻璃管缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下5cm。已知大气压75cmHg。

一定质量的某种理想气体由状态A经过图中所示过程缓慢变到状态B，在此过程中     （填入选项前的字母，有填错的不得分）

A．气体的密度一直变小

B．气体的密度一直变大

C．气体的内能一直增加

D．气体的内能一直减小

（1）以下说法正确的是　　　　　　　　　．

A．达到热平衡的系统内部各处都具有相同的温度

B．分子间距增大，分子势能就一定增大

C．浸润与不浸润均是分子力作用的表现

D．液体的表面层分子分布比液体内部密集，分子间的作崩体现为相互吸引

（2）某热机在工作中从高温热库吸收了8×10⁶ kJ的热量，同时有2×10⁶ kJ的热量排放给了低温热 库（冷凝器或大气），则在工作中该热机对外做了　　　　kJ的功，热机的效率　　　％．
（3）实验室内，某同学用导热性能良好的气缸和活塞将一定质量的理想气体密封在气缸内（活塞与气缸壁之间无摩擦），活塞的质量为m，气缸内部的横截面积为S．用滴管将水缓慢滴注在活塞上，最终水层的高度为h，如图所示．在此过程中，若大气压强恒为p₀，室内的温度不变，水的密度为，重力加速度为g，则：
①图示状态气缸内气体的压强为        ；
②以下图象中能反映密闭气体状态变化过程的是         ．