高中物理气体压强的微观意义试题

(9分)如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm²的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为（=1.0×10⁵Pa为大气压强），温度为300K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm．．求活塞的质量和物体A的体积．

[选修3-3]
（1）如图所示，一圆柱气缸直立于水平地面上，用横截面积为S、质量为m的活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞处于静止状态，现通过气缸底部的电热丝给气体加热，活塞缓慢上升，则封闭气体        ；

A．状态变化是等压变化	B．内能不断减小
C．分子的平均动能不断增大	D．分子作用力是斥力

（2）在（1）的情况下，设电热丝电阻为R，通电电流为I，加热t时间后，活塞上升了h高度，同时气体向外传热Q，大气压强为p₀，此过程中气体对外做功为         ，气体内能变化为                    ；
（3）在“用油膜法测定分子的直径大小”的实验中，取1ml的油酸溶入1000ml的酒精中，再用滴管取1ml的油酸酒精溶液，测得共有99滴，然后让一滴溶液滴到表面撒有痱子粉的装水浅盘中，待油膜稳定后，测得油膜面积为253cm²，将油酸分子看成立方体模型，求：（保留一位有效数字）
①油酸分子直径d的大小；
②一滴溶液中所含的油酸分子数N。

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。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好。使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同，则下列结论中正确的是

A．若外界大气压强增大，则弹簧将压缩一些

B．若外界大气压强增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大

C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小

D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大

下列说法正确的是

A．布朗运动就是液体分子的热运动

B．物体的温度越高，分子的平均动能越大

C．对一定质量气体加热，其内能一定增加

D．气体压强是气体分子间的斥力产生的

如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为S=lxl0^-3m²，气缸内有质量m=2kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦。开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底L₁=12cm，此时气缸内被封闭气体的压强为P₁=1.5xl0⁵Pa，温度为T₁=300K。外界大气压为Po=l.0xl0⁵Pa，g=l0m/s²。

①现对密闭气体加热，当温度升到T₂=400K，其压强P₂多大？
②若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度降为
T₃=360K，则这时活塞离缸底的距离L₃为多少？
③保持气体温度为360K不变，让气缸和活塞一起在竖直方向作匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底L₄=16cm处，则求气缸和活塞应作匀加速直线运动的加速度a大小及方向。

下列说法正确的是   （填入正确选项前的字母。选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分。每错1个扣3分，最低得分为0分）。

A．相同质量0℃的水的分子势能比0℃的冰的分子势能大

B．大颗粒的盐磨成了细盐，就变成了非晶体

C．自行车打气越打越困难主要是因为胎内气体压强增大而非分子间相互排斥的原因

D．气体分子单位时间内与单位面积器壁发生碰撞的次数，与单位体积内气体的分子数和气体温度都有关

E．气体在等压膨胀过程中温度一定不变。

如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S。开始时气体的温度为T₀，活塞与容器底的距离为h₀。现将整个装置放在大气压恒为p₀的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次平衡，求：

①外界空气的温度是多少？
②在此过程中的密闭气体的内能增加了多少？

以下说法中正确的是 （     ）

A．墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行

B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加

C．液晶即具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性

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

E.在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的压强增大 

如图所示，A气缸截面积为500 cm²，A.B两个气缸中装有体积均为10 L、压强均为1 atm、温度均为27 ℃的理想气体，中间用细管连接．细管中有一绝热活塞M，细管容积不计．现给左面的活塞N施加一个推力，使其缓慢向右移动，同时给B中气体加热，使此过程中A气缸中的气体温度保持不变，活塞M保持在原位置不动．不计活塞与器壁间的摩擦，周围大气压强为1 atm＝10⁵ Pa，当推力F＝×10³ N时，求：

①活塞N向右移动的距离是多少？
②B气缸中的气体升温到多少？

如图所示，开口向上粗细均匀的玻璃管长L=l00cm，管内有一段高h=20cm的水银柱，封闭着长a=50cm的空气柱，大气压强P₀=76cmHg，温度t₀=27℃．求温度至少升到多高时，可使水银柱全部溢出？

如图所示，一根上粗下细、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端封闭、下端开口，横截面积，下端与大气连通。粗管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体，水银柱下表面恰好与粗管和细管的交界处齐平，空气柱和水银柱长度均为h=4cm。现在细管口连接一抽气机(图中未画出)，对细管内气体进行缓慢抽气，最终使一半水银进入细管中，水银没有流出细管。已知大气压强为。

①求抽气结束后细管内气体的压强；
②抽气过程中粗管内气体吸热还是放热?请说明原因。

如图所示，质量M="10" kg的透热气缸内用面积S="100" cm²的活塞封有一定质量的理想气体，活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。现将弹簧一端固定在天花板上，另一端与活塞相连将气缸悬起，当活塞位于气缸正中间时，整个装置都处于静止状态，此时缸内气体的温度为27℃，已知大气压恒为p_o=l.0xl0⁵ Pa．重力加速度为g="10" m/s²，忽略气缸的厚度。求：

①缸内气体的压强p_l;
②若外界温度缓慢升高，活塞恰好静止在气缸缸口处时，缸内气体的摄氏温度。

如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成．活塞A、B用一长为的刚性细杆连接，B与两圆筒联接处相距，它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动．A、B的截面积分别为、．A、B之间封闭着一定质量的理想气体．两活塞外侧（A的左方和B的右方）都是大气，大气压强始终保持为．活塞B的中心连一不能伸长的细线，细线的另一端固定在墙上．当气缸内气体温度为，活塞A、B的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为．

（i）现使气缸内气体温度由初始的540缓慢下降，温度降为多少时活塞开始向右移动？
（ii）继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆筒联接处？

关于下列现象的说法正确的是（     ）

A．甲图说明分子间存在间隙

B．乙图在用油膜法测分子大小时，多撒痱子粉比少撒好

C．丙图说明，气体压强的大小既与分子动能有关，也与分子的密集程度有关

D．丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用

如图所示，封有空气的气缸挂在测力计上，测力计的读数为F(N)。已知气缸质量为M(kg)，内截面积为S(m2)活塞质量为m(kg)，气缸壁与活塞间摩擦不计，外界大气压强为p0(Pa)，则气缸内空气的压强为（   ）

A．	B．
C．	D．