气体地压强与体积地关系.docx
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气体地压强与体积地关系
气体的压强与体积的关系
(一)
一、填空题
1.气体的状态参量是指、和。
2.水的沸点是100℃,用热力学温标表示为K。
当水的温度从0℃升高到20℃时,用热力学温标表示其升高的温度为K。
3.通常温度是表示物体的物理量,从分子动理论观点看,温度是物体内部的标志。
容器壁面积上受到的气体压力就是气体压强,气体对容器壁有压力,从分子动理论观点看,这是由于容器中而产生的。
4.一根直玻璃管,用长为10cm的水银柱封住一段空气柱,外界大气压强相当于76cm水银柱产生的压强,则管子竖直放置、开口向上时,管内空气柱的压强为cmHg;管子竖直放置、开口向下时,管内空气柱的压强为cmHg;管子与水平面成30°角放置、开口向下时,管内空气柱的压强为cmHg;管子与水平面成30°角放置、开口向上时,管内空气柱的压强为cmHg。
5.如图所示,各玻璃管内封闭的液体都是水银,水银密度为13.6×103kg/m3,外界大气压强相当于76cm水银柱产生的压强,两端水银面的高度差均为10cm,则各玻璃管内封闭气体A的压强分别为:
(1)pA= cmHg= Pa。
(2)pA= cmHg= Pa。
(3)pA= cmHg= Pa。
(4)pA= cmHg= Pa。
(5)pA= cmHg= Pa。
二、选择题
6.一定质量气体状态发生变化时,下列说法中正确的是()。
(A)温度和体积发生变化而压强不变
(B)温度和压强发生变化而体积不变
(C)温度发生变化而体积和压强不变
(D)压强发生变化而体积和温度不变
7.
如图所示,两端开口的U形管内有两段水柱。
AB、CD封住一段空气柱BC,已知CD高为h1,AB高度差为h2,大气压强为p0,则()。
(A)封闭气体的压强为p0+h1
(B)封闭气体的压强为p0+h2
(C)封闭气体的压强为p0+h1+h2
(D)封闭气体的压强为2p0+h1+h2
8.
如图所示为一根托里拆利管,如果当时大气压强为一个标准大气压,管顶离槽中水银面高70cm,则管顶内侧所受压强为()。
(A)76cmHg(B)70cmHg
(C)6cmHg(D)0
9.
如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气柱封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为()(已知大气压强为p0)。
(A)p0-ρg(h1+h2-h3)
(B)p0-ρg(h1+h3)
(C)p0-ρg(h1-h2+h3)
(D)p0-ρg(h1+h2)
三、计算题
10.
如图所示圆柱形汽缸,汽缸质量为100kg,活塞质量为10kg,横截面积为0.1m2,大气压强为1.0×105Pa,求下列情况下缸内气体的压强:
(1)汽缸开口向上、竖直放在水平地面上。
(2)拉住活塞将汽缸提起并静止在空中。
(3)将汽缸竖直倒挂。
11.如图所示,有一根长为20cm、横截面积为0.4cm2、开口向下竖直插在水中的玻璃管,水进入管内2cm,管内外水面高度差为100cm,大气压强为1.0×105Pa,求管内气体的体积和压强。
气体的压强与体积的关系
(二)
一、填空题
1.
如图所示,图(a)为水银压强计,其U形管内液面高度差为h,水银的密度为ρ,外界大气压强为p0,此时容器内待测气体的压强p为。
在图(b)中,水平放置的汽缸上有一质量为m1、底面积为S1的活塞,在活塞上方再放置一个质量为m2、底面积为S2的圆柱体金属块。
若外界大气压强仍为p0,则汽缸内气体的压强p为。
2.如图所示,右端封闭的U形管内有A、B两段被水银柱封闭的空气柱。
若大气压强为p0,各段水银柱高如图所示,则空气柱A、B的压强分别为pA=,pB=。
3.
如图所示,汽缸质量为M=3kg,放在地面上,活塞质量为m=1kg,活塞截面积为S=50cm2,大气压强为p0=1×105Pa。
细线跨过光滑滑轮一端与活塞相连,另一端连接质量为m=2kg的砝码,则汽缸内压强为Pa。
逐渐增加砝码质量,直到汽缸离开地面,此时缸内气体压强又为Pa。
4.一圆柱形汽缸开口向下竖直放置,活塞质量为m、横截面积为S,大气压强为p0,缸内封有气体。
当汽缸固定且活塞静止时,缸内气体的压强为。
在整个汽缸竖直自由下落过程中,缸内气体的压强为。
二、选择题
5.如图所示,一竖直放置的U形管,左端封闭、右端开口。
右端水银柱高为h1,下面水银柱左端比右端高h2,且h1=h2=h,大气压强为p0,则气柱A的压强为()。
(A)p0(B)p0+h
(C)p0-h(D)p0+2h
6.
如图所示,两端封闭、竖直放置的U形玻璃管内,有两段水银柱分别隔开A、B、C三部分气体。
当两段水银柱都静止不动时,A、B、C三部分气体的压强分别是pA、pB、pC,已知H>h,则()。
(A)pB>pA>pC(B)pA>pB>pC
(C)pB>pC>pA(D)pC>pB>pA
7.
如图所示,一端封闭的U形玻璃管横放在竖直平面内,管内有两段水银柱封闭着A、B两部分气体。
各段水银柱的长均如图中标出的尺寸,则()。
(A)气体A的压强为pA=p0+h1
(B)气体B的压强为pB=pA+H
(C)气体B的压强为pB=p0+H
(D)气体B的压强为pB=pA-h2
8.一圆柱形汽缸开口向上、沿着倾角为θ的光滑斜面下滑,汽缸质量为M,活塞质量为m、横截面积为S,大气压强为p0,缸内封有气体,则缸内气体的压强为()。
(A)p0+
(B)p0-
(C)p0(D)p0-
三、计算题
9.如图所示,一圆柱形汽缸内有一活塞封住一部分空气,开口向上、竖直放置,活塞横截面积为S、质量为m,活塞上表面恰水平,下表面与上表面的夹角为θ,外界大气压强为p0。
求被封闭的气体的压强。
10.
如图所示,内壁光滑的气瓶竖直放在地面上,T形活塞的质量M,下底面积为S,上底面积为4S。
若大气压强为p0,求被封闭气体压强。
气体的压强与体积的关系(三)
一、填空题
1.一根粗细均匀、一端封闭的玻璃管中有被水银柱封闭的一段气柱,水银柱长20cm,管水平放置时气柱长为17cm。
当管倾斜30°、开口向上放置时,气柱长15cm,则大气压强为cmHg。
2.内径均匀的短玻璃管开口向下被压入水底,再将试管提出水面后,发现试管的内壁有3/4管长被水浸湿,据此估测水深约为m。
3.大气压强为p0=1×105Pa,一汽缸内的活塞质量为m=5kg,横截面积为S=50cm2,开口向上、竖直放置在水平面上时空气柱高为h=8cm,则开口向下、竖直放置时空气柱的高度为cm。
4.一根两端开口的玻璃管和一根上端封闭的玻璃管粗细相同,它们的下端用一橡皮管相连,管内有一段水银柱,开口管内水银面比闭管内水银面高H=4cm,闭管内封有长为L=10cm的空气柱,大气压强为p0=76cmHg。
现将开口管放低,使开口管水银面比闭管水银面低H=4cm,则此时管内封闭空气柱的长度为cm。
5.
在做托里拆利管实验中,由于操作不慎,漏进了一些空气,当大气压强为p0=75cmHg时,管内外水银面高度差为H=60cm,管内被封闭的空气柱长度是L=30cm,则此时管内空气柱的压强为cmHg。
若把此装置移到高山上,设温度不变,发现管内外水银柱高度差为H′=54cm,则山上的大气压强为cmHg。
6.如图所示,一粗细均匀的直玻璃管开口向下、竖直放置时,管内有一段长为h的水银柱封了一段长为L的空气柱。
现把玻璃管倾斜,使管子与竖直方向成α角,已知大气压强为p0,则管内空气柱的长度变为。
二、选择题
7.在一个温度可视为不变的水池中,一个气泡从水底缓慢向上浮起,则在气泡上升的过程中,气泡的()。
(A)体积增大,压强减小(B)体积不变,压强不变
(C)体积减小,压强增大(D)体积减小,压强减小
8.某理想气体的初压强为p0=3atm,若保持温度不变,使它的压强增大了Δp=2atm,而的体积变化了ΔV=4L,则该气体的初始体积为()。
(A)2L(B)4.37L
(C)10L(D)6L
9.用压强为p0=60atm、容积为V=20L的贮气瓶给容积也为V=20L的真空容器缓慢充气。
当充气自然停止时,容器内的压强应为()。
(A)2.86atm(B)2.95atm
(C)3.00atm(D)3.25atm
10.容积为20L的钢瓶充满氧气后,压强为30atm,打开钢瓶阀门让氧气分装到容积为5L的小瓶中去。
若小瓶原来是真空的,分装后小瓶中压强为2atm,分装过程保持温度不变,且不漏气,则可分装的瓶数为()。
(A)4(B)50
(C)56(D)60
三、计算题
11.如图所示,一端开口的均匀玻璃管长为L=50cm,内有一段长为H=19cm的水银柱封住一段空气柱。
玻璃管水平放置时,空气柱长为L1=20cm,玻璃管竖直放置、开口向上时,空气柱长为L2=16cm,求大气压强。
若将玻璃管竖直放置且开口向下,则管内空气柱长又为多少?
12.
如图所示,长31cm、内径均匀的细玻璃管,开口向上、竖直放置,齐口水银柱封住10cm长的空气柱。
若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动180°后,发现水银柱长度变为15cm,继续把玻璃管缓慢转动180°至开口端向上,求:
(1)大气压强的值。
(2)始、末状态管内空气的密度之比。
(3)末状态时空气柱的长度。
气体的压强与体积的关系(四)
一、填空题
1.把一根粗细均匀、两端开口的直玻璃管竖直插入水银槽中,并使它的一端高出水银面8cm,大气压强相当于76cm高水银柱产生的压强。
若保持温度不变,把它的上端封闭,再把管子上提46cm,则管中空气柱的长度为cm。
2.把一根粗细均匀、两端开口的直玻璃管竖直插入水银槽中,并使它的一端高出水银面27cm,大气压强相当于75cm高水银柱产生的压强。
若保持温度不变,把它的上端封闭,再把管子下压8cm,则管内外水银面的高度差为cm。
3.粗细均匀的直玻璃管两端开口,长为Lcm。
把它竖直插入水银槽中,插入深度为h1cm,然后用手指封闭上端缓慢向上提起。
当玻璃管下端离开水银面时,留在管内的水银柱长为h2cm,则大气压强为cmHg。
4.水银气压计中混入了一个空气泡并上升到水银柱上方,使水银柱上方不再是真空,因而气压计的示数比实际气压小。
当实际气压为p1=768mmHg时,气示数只有748mmHg,此时管中水银面到管顶的距离为H=80mm温度保持不变,当气压计的示数为734mmHg时,实际气压为 mmHg。
5.如图所示,气压式保温瓶内水面与出口的距离为h时,密封的体积为V。
设水的密度为ρ,欲使水从出口流出,瓶内空气的压缩量为ΔV,则此时大气压强为p0= 。
二、选择题
6.喷雾器装上药液后,上方空气的体积为1.5L,然后用打气筒缓慢地向药液上方打气,每次打进1atm的空气250cm3。
设打气过程中温度保持不变,现要使喷雾器里的压强达到4atm,那么应打气()。
(A)15次(B)18次(C)20次(D)25次
7.
如图所示,玻璃管倒插入水银槽中,内封一定质量的理想气体,将玻璃管略提高一些,则()。
(A)管内气体体积增大
(B)管内气体体积减小
(C)管内外水银面高度差减小
(D)管内外水银面高度差增大
8.
如图所示,一根均匀细直玻璃管上端封闭,竖直插入水银槽中,玻璃管内有空气,管中水银面比槽中水银面高h。
保持玻璃管上端高度不变,而使玻璃管倾斜,则()。
(A)管内水银柱高出槽中水银面的长度增加
(B)管内水银柱露出槽中水银面的高度增加
(C)管内空气柱的长度增加
(D)管内空气柱的压强增大
9.将长为1m的一端封闭、内径均匀的直玻璃管开口向下竖直插入水银槽内,插入深度为25cm,当时大气压强相当75cm高水银柱产生的压强,则进入管内的水银柱高为()。
(A)11.6cm(B)12.5cm(C)13.4cm(D)14.8cm
三、计算题
10.如图所示,一端封闭的均匀玻璃管开口向下竖直放置,已知管长L,=80cm,离管口h=35cm处有一开口可与外界连通的阀门K。
K关闭时,管内有长L。
=60cm的水银柱封闭着一定质量的空气,水银柱下端恰好与管口平齐。
现轻轻打开阀门K,使开口处与外界相通。
设当时外界大气压强p0=75cmHg,当重新平衡时,问:
(1)管内剩余水银柱的长度是多少?
(2)封闭端空气柱的长度是多少?
11.如图所示,用容积为V1=1L的抽气筒通过两个单向阀门a、b把容器中的气体抽出。
若容器的容积为V0 =10L,容器中原来气体压强为p0=1atm,则抽气筒抽了10次后,容器中气体的压强变为多大?
气体的压强与体积的关系(五)
一、填空题
1.
如图所示,一端封闭、粗细均匀的U形管内灌有水银,两边水银面高度相等,左端封有一定质量的气体,压强相当于72cm高水银柱产生的压强。
现将开口端接到抽气机上,抽成真空,结果两边水银面高度差为18cm,则左边封闭气体原来的长度为cm。
2.
如图所示,有一端封闭、粗细均匀的U形管,管内两侧水银柱的上端面恰相平,闭管内空气柱长为L1=30cm,大气压强为p0=75cmHg。
现向开口端倒入水银,使闭端空气柱长变为L2=25cm,则倒入的水银柱长为cm。
3.一粗细均匀的U形管竖直放置,左端封闭,右端开口,大气压强为p。
,右端水银面比左端水银面高h,管内空气柱长为L。
如果让该管自由下落,则此时两边水银面的高度差为。
4.一个体积为V的沼气泡从池底浮起,若沼气泡从池底上升到水面时的体积变为原来的5.5倍,设水底和水面温度相同,大气压强为p0=1.0×105Pa,水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,则可知水的深度为m,气泡上升过程的运动性质是。
5.
如图所示,一个一端封闭、粗细均匀的U形管内装有水银,如将开口端接在氧气筒上,那么封闭端空气柱长为H=30cm,封闭端水银面比开口端水银面高h=18cm。
如将U形管从氧气筒上取下来,U形管两边水银面恰好相平。
已知大气压强为p0=76cmHg,则氧气筒内的氧气压强为cmHg。
二、选择题
6.如图中,正确表示一定质量理想气体的等温变化过程的图线是图()。
7.
如图所示,两端开口的U形管中装有水银,右侧管中水银柱断开,中间封闭了一段空气柱,达到平衡后,右侧下面的水银面与左侧水银面的高度差为H。
现将一些水银慢慢地从左管口加入U形管中,则管内下面一段水银柱将()。
(A)左侧水银面升高,右侧水银面下降
(B)右侧水银面升高,左侧水银面下降
(C)两侧水银面高度差增大
(D)两侧水银面高度差保持不变
8.上题中如果将一些水银慢慢地从右管口加入U形管中,则()。
(A)管内下面一段水银柱两侧水银面高度差将增大
(B)管内下面一段水银柱两侧水银面高度差将不变
(C)气体体积将增大
(D)气体体积保持不变
9.如图所示是一定质量的气体状态变化的一条等温线,A、B为线上的两点,比较A、B两点所表示的状态参量pA、VA、tA和pB、VB、tB的关系,有()。
(A)pA>pB(B)VA>VB
(C)tA>tB(D)pAVA>pBVB
三、计算题
10.一端开口的U形管内有水银柱封住一段空气柱。
当大气压强为p0=76cmHg时,管内空气柱长为H=20cm,闭管内水银面比开口管内水银面高出h=6cm。
现在开口管内再加入L=15cm长的水银柱,求此时管内空气柱的长度。
11.两根直径相同的直玻璃管竖直放置,一根上端封闭,另一根两端开口。
它们的下端用一根橡皮管相连,大气压强为76cmHg。
两管上端相平时开口管内水银面比闭管内水银面高4cm,闭管内封有长9cm的空气柱,现将开口管上提10cm,求此时闭管内空气柱长。
12.气体的压强与体积的关系(六)
一、填空题
1.
如图所示,粗细均匀的U形管右端封闭,左端开口,封闭端有一段长为L0的空气柱,两管内水银面高度差为h1,大气压强为H。
现从左端开口处再注入水银,使两管水银面高度差变为h2,则这时被封闭的空气柱长为,实际注入的水银柱长为。
2.粗细均匀的U形管开口向上竖直放置,注入部分水银,在标准大气压下把一个开口封闭,被封闭的空气柱长为20cm。
在保持温度不变的情况下,要使被封闭端的气柱长变为19cm,需从开口端再注入的水银柱高度为cm。
3.竖直放置的U形管一端开口、一端封闭,闭管内封有10cm长的空气柱,闭管内水银液面比开口管内水银面高4cm,外界大气压强为76cmHg。
在温度不变的情况下,向开口管内加入一些水银后,开口管内水银面比闭管内水银面高4cm。
则原来空气柱的压强为cmHg,最后空气柱的长度为cm,所加入水银的总长度为cm。
4.两根粗细均匀的竖直玻璃管A与B通过一条橡皮管连通,其中注入水银,原来两管内的水银面一样高,闭管A内空气柱长11cm,开口管B的管顶比A高12cm。
现将B管缓慢下降,直到两管管顶平齐,这时两管内水银面高度差为9cm,则可知当时的大气压强是。
二、选择题
5.如图所示,有一竖直放置、两端封闭的U形管,两管内水银面相平,两端封闭的空气柱长度相等。
在温度保持不变的情况下,将U形管向右稍倾斜一些,那么()。
(A)右管中空气柱长度增大(B)左管中空气柱长度增大
(C)右管中水银面较左管中高(D)左管中水银面较右管中高
6.
如图所示,1、2是一定质量的某气体在温度分别为t1、t2时状态变化的等温线,A、B为线上的两点,表示它们的状态的参量分别为p1、V1和p2、V2,则()。
(A)t1<t2(B)p1<p2(C)V1<V2(D)p1V1<p2V2
7.
如图所示,开口向上的竖直玻璃管内有一段被水银柱封闭的空气柱,当玻璃管绕过下端的水平轴侧过一个小角度后,管内空气柱的长将()。
(A)变大(B)变小
(C)不变(D)无法确定
8.
如图所示,两端开口的细长玻璃管上方有一段水银柱,下端插在银槽中。
若大气压强和温度均不变,现把管子竖直向上提起,在管下端离开水银槽的水银面前,管内空气柱的长H的变化是()。
(A)先不变,后变小(B)先不变,后变大
(C)先变小,后变大(D)先变大,后变小
三、计算题
9.
如图所示,大气压强为76cmHg,一两头开口的U形管倒插在水银槽中,槽外的管子上有一阀门,阀门关闭且阀门上方有长为4cm的水银柱,此时管内水银面与槽内水银面相平,管内空气柱长为100cm。
打开阀门,要使水银不从管内流出,阀门以下的玻璃管至少要多长?
10.
如图(a)所示,U形管竖直部分长为L1=50cm,水平部分长为L2=85cm,左端封闭,右端开口,两管内水银柱高均为H=10cm,已知大气压强为p0=75cmHg。
若保持气温不变,小心地把U形管在竖直平面内转过90°,使开口端在上面,闭端在下且开口管和闭管均水平,如图(b)所示,则管内空气柱长度为多少?
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