（10分）如图所示，水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，气缸中封闭一定质量的理想气体。开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止状态，此时气体体积为4 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

题型：不详难度：来源：

（10分）如图所示，水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，气缸中封闭一定质量的理想气体。开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止状态，此时气体体积为400mL。若用力F缓慢向左推动活塞，使活塞向左移动一段距离后，U形管两臂中的高度差为25cm，已知外界大气压强为750毫米汞柱，不计活塞与气缸内壁间的摩擦，试回答下列问题：

①简要说明气缸内气体对活塞的压力是怎样产生的；
②活塞移动过程中，气体内能如何变化？
③求活塞移动后气体的体积。

答案

①大量气体分子不断碰撞活塞 ②不变 ③300mL

解析

试题分析：（1）大量气体分子不断碰撞活塞，从而对活塞产生持续的压力   （2分）
（2）气体做等温变化，内能不变             （2分）
（3）P₁=P₀="750mmHg"    （1分） V₁=400mL   P₂=100mmHg  （1分）
气体做等温变化，根据玻意耳定律 P₁V₁=P₂V₂   （2分）

（2分）

核心考点

试题【（10分）如图所示，水平放置的圆筒形气缸与一装有水银的U形管相连，气缸中封闭一定质量的理想气体。开始时U形管两臂中水银面齐平，活塞处于静止状态，此时气体体积为4】；主要考察你对气体实验定律等知识点的理解。[详细]

举一反三

如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，，外界大气压强不变．若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：
（1）大气压强p₀的值；
（2）玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度；

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（7分）用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了气．某研究性学习小组的同学们经过思考，解决了这一问题．他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图所示):圆柱形打气筒高H，内部横截面积为S，底部有一单向阀门K，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中，B的容积V_B＝3HS，向B中打气前A、B中气体初始压强均为p₀，该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计)，C距气筒顶部高度为h＝H，这样就可以自动控制容器B中的最终压强．

求：① 假设气体温度不变，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B内的压强是多少？
② 要使容器B内压强不超过5p₀，h与H之比应为多少？

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（9分）如图所示，两端开口的U形玻璃管两边粗细不同，粗管横截面积是细管的2倍．管中装入水银，两管中水银面与管口距离均为12 cm，大气压强为p₀＝75 cmHg.现将粗管管口封闭，然后将细管管口用一活塞封闭并将活塞缓慢推入管中，直至两管中水银面高度差达6 cm为止，求活塞下移的距离（假设环境温度不变）．

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如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置，汽缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V₀，汽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p₀和p₀/3；左活塞在汽缸正中间，其上方为真空；右活塞上方气体体积为V₀/4.现使汽缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至汽缸顶部，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，不计活塞与汽缸壁间的摩擦．求：
(1)恒温热源的温度T；
(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V_x.

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(9分)如图所示，玻璃管粗细均匀（粗细可忽略不计），竖直管两封闭端内理想气体长分别为上端30cm、下端27cm，中间水银柱长10cm。在竖直管如图位置接一水平玻璃管，右端开口与大气相通，用光滑活塞封闭5cm长水银柱。大气压p₀＝75cmHg。

①求活塞上不施加外力时两封闭气体的压强各为多少？
②现用外力缓慢推活塞恰好将水平管中水银全部推入竖直管中，求这时上下两部分气体的长度各为多少？

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