高中物理气体压强的微观意义计算题

如图所示，开口处带有卡环的圆柱形导热气缸，活塞面积S=10，质量m=0.6kg，与气缸密闭接触．整个装置开口向上，放在温度为23的室内，缸内被封气体体积为气缸容积的一半．现将气缸缓慢倒置至开口向下，取g=10，p₀=1.0×10Pa．求稳定后缸内气体的体积和压强．

如图所示，一直立的汽缸用一质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，气体最初的体积为V₀，气体最初的压强为p₀/2，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的。开始活塞被固定，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，设周围环境温度保持不变，已知大气压强为p₀，重力加速度为g。若一定质量理想气体的内能仅由温度决定，求：

①活塞停在B点时缸内封闭气体的体积V；
②整个过程中通过缸壁传递的热量Q。

内径均匀的U型管中装有水银，两管中水银面与管口的距离均为l=10cm，大气压强p₀=75.8cmHg，现将右管口封闭，如图所示，然后从左侧管口处将一活塞缓慢向下推入管中，直到左右两侧水银面高度差h=6cm时为止，求活塞在左管内移动的距离。（设整个过程温度不变）

如图所示，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底2L处固定一个中心开孔的隔板a，在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b，只有当上部压强大于下部压强时，阀门才开启．C为一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板以下封闭气体压强为1.2p₀ (p₀为大气压强)；隔板以上由活塞c封闭的气体压强为p₀，活塞C与隔板距离为L．现对活塞c施加一个竖直向下缓慢增大的力F₀设气体温度保持不变，已知F增大到F₀时，可产生向下的压强为0.2p₀，活塞与隔板厚度均可不计，（上下是相同的理想气体）求：

①当力缓慢增大到2F₀时，活塞c距缸底高度是多少？
②当力缓慢增大到4F₀时，缸内各部分气体压强是多少？

如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l₁=66cm的水银柱，中间封有长l₂=6．6cm的空气柱，上部有长l₃=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为P_o=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。

一个质量可不计的活塞将一定量的理想气体封闭在上端开口的直立圆筒形气缸内，活塞上堆放着铁砂，如图所示．最初活塞搁置在气缸内壁的固定卡环上，气体柱的高度为H₀，温度为T₀，压强等于外界的大气压强p₀。现对气体缓慢加热，当气体温度升高了△T时，活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升．继续加热直到气柱高度为H₁ = 1.5H₀．不计活塞与气缸之间的摩擦。求：

（1）活塞刚离开卡环时气体的压强p₁；
（2）气柱高度为H₁时的温度T₁。

如图所示，一个左右都与大气相通的固定直圆筒水平放置，内部横截面积为S＝0.01m²。中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体。A、B都可以沿圆筒无摩擦地左右滑动，但不漏气。活塞B与一个劲度系数为5×10³N/m的弹簧相连．已知大气压强p₀＝l×10⁵Pa，平衡时，两个活塞间的距离L₀＝0.6m。现在保持温度不变，用水平外力使活塞A向右缓慢移动0.14m，（活塞B并未到达圆筒右端开口处）求:
（1）水平外力F的大小？
（2）活塞B向右移动的距离？

[物理选修3-3模块]
（1） (5分)下列有关热现象的叙述中正确的是
A．温度升高，物体内所有分子运动的速度大小都变大
B．凡是不违背能量守恒定律的实验构想，都是能够实现的
C．分子力随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大
D．温度升高，物体的内能不一定增大
（2）(6分)如右上图，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银面比中管内水银面高2cm，则稳定后右管内的气体压强p=          cmHg；左管A端插入水银槽的深度h=         cm。（大气压强p₀＝76cmHg）

（3）如右图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p₀，平衡的汽缸内的容积为V。现用手握住活塞手柄缓慢向上提。设汽缸足够长，在整个上提过程中气体的温度保持不变，不计汽缸内气体的重力与活塞与汽缸壁间的摩擦，求汽缸刚提离地面时活塞上升的距离。

如图所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在、两处设有限制装置，使活塞只能在、之间运动，左面汽缸的容积为，、之间的容积为0.1。开始时活塞在处，缸内气体的压强为0.9（为大气压强），温度为297，现缓慢加热汽缸内气体，直至399.3。求：
（1）活塞刚离开处时的温度；
（2）缸内气体最后的压强；
（3）在右图中画出整个过程的图线。

如图11所示，圆柱形绝热气缸（设其足够长）固定于水平面上，缸内用绝热活塞密封一定质量的理想气体，已知活塞与气缸壁的接触是光滑的，活塞的横截面积是S，大气压强为P₀，电源和电热丝构成回路，可以对气体缓慢加热，开始时，电路未接通，系统处于平衡状态，封闭气体的温度为T₁，现用两种方法使气缸内气体温度均由T₁缓慢升高到T₂,第一次先将活塞固定，接通电路后电热丝产生的热量为Q₁;第二次活塞不固定，可以缓慢自由移动，接通电路后电热丝产生的热量为Q₂,
（1）通过计算说明Q₁和Q₂哪个大些？
（2）求第二种情况下气缸内气体温度由T₁升高到T₂的过程中，活塞移动的距离？