2022届高考物理一轮复习易错疑难点练习：专题12.3+理想气体计算专练.docx

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专题12.3理想气体计算专练

1．一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定放置的汽缸内，开始时气体体积为V0，温度为27℃，现在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到57℃。设大气压强p0=1.0×105Pa，活塞与汽缸壁摩擦不计。求：此时气体的压强。

2．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体的温度为T1时活塞上升了h．已知大气压强为p0．重力加速度为g，不计活塞与气缸间摩擦．

①求温度为T1时气体的压强；

②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好回到原来位置，求此时气体的温度．

3．如图所示，粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1=31℃，大气压强p0=76cmHg时，两管水银面相平，这时左管被封闭的气柱长L1=8cm，则当温度t2是多少时，左管气柱L2为9cm？

4．如图甲所示，圆柱形气缸开口向上，竖直放置在水平面上，气缸足够长，内截面积为S，大气压强为，一厚度不计，质量的活塞封住一定量的理想气体，温度为时缸内气体体积为．

（1）如图乙所示，若将此气缸缓慢倒悬起来，则缸内气体体积变为多少？

（2）通过调节缸内气体温度使倒悬气缸内的气体体积再次恢复为，应将缸内气体温度调节为多少？

5．横截面积相同的甲、乙两气缸固定在绝热的水平面上，甲气缸具有很好的绝热性能，内部有一根电热丝，乙气缸具有很好的导热性能．现用两绝热活塞分别给两个气缸都密封一部分空气，假设两气缸内此时密封的气体的体积都为V0，且被密封气体的温度与外界温度相同都为T0．现用一轻杆将两活塞相连（设此时都未改变气缸内气体体积）．然后给电热丝通电，给甲气缸内的气体加热，当气缸内气体压强为加热前的2倍时，立即给甲气缸内的气体停止加热．空气可以看成理想气体，求：

①乙气缸内气体的内能如何变化，若变又变化了多少；

②甲气缸内气体的温度是加热前温度的多少倍．

6．如图，粗细均匀的L形细玻璃管MNQ左端封闭，水平部分MN长25cm，竖直部分NQ长10cm，开口向上．用水银柱将一定质量的气体封闭在管中并处于静止状态，初始时水银柱在水平管和竖直管中的长度均为5cm，封闭气体的温度为7℃．已知大气压强p0=75cmHg．

（i）若对封闭气体缓慢加热，当全部水银都移到竖直管中时，气体的温度升高了多少？

（ii）若以MN管为轴，缓慢转动一周，试判断此过程管中水银是否会流出？如果不流出，NQ管中水银液面离管口的最小距离为多少？如果会流出，NQ管中所剩水银柱的长度为多少？

7．如图所示，竖直面内有一粗细均匀的U形玻璃管。初始时，U形管右管上端封有压强的理想气体A，左管上端封有长度的理想气体B，左，右两侧水银面高度差，其温度均为280K。

（1）求初始时理想气体B的压强；

（2）保持气体A温度不变，对气体B缓慢加热，求左右两侧液面相平时气体B的温度。

8．如图所示，粗细均匀的半圆形导热细玻璃管两端封闭且竖直固定放置，内有一段对应60°圆心角的水银柱处于ab段内，水银柱两端封闭着同种理想气体，此时水银柱产生的压强为p0，右端气体压强为2p0，环境初始温度为T0，现控制环境温度缓慢先升高后再缓慢降低，最终使水银柱静止于bc段内。

（1）求水银柱静止于bc段内时，环境的温度；

（2）试通过计算推导说明，开始升温时水银柱一定会逆时针移动。

9．粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端有一活塞P，右管上端有一阀门S，开始时活塞位置与阀门等高，如图所示，阀门打开时，管内两边水银柱等高，两管空气柱长均为，此时两边空气柱温度均为，外界大气压为，若将阀门S关闭以后，把左边活塞P慢慢下压，直至右边水银上升，在活塞下压过程中，使右管空气柱的温度始终保持在，并使左管内空气柱的温度上升到，求此时左管内空气柱的长度。

10．如图所示，横截面积分别为S和的两个导热气缸接在一起竖直放置，气缸内分别有活塞A、B封闭一定质量的理想气体，两光滑活塞质量分别为m、，由轻质硬杆连接，当缸内气体温度为，外界大气压强为时处于平衡状态，此时两活塞到气缸连接处的距离均为l，两气缸足够长，重力加速度为g。求：

（1）轻杆的弹力的大小；

（2）缓慢改变气体温度，要使两活塞均不滑到两气缸连接处，缸内气体的温度变化范围。

11．如图所示为某同学设计的过压保护装置。长度为L的竖直放置的绝热气缸与面积为S的绝热活塞封闭一定质量的理想气体，气缸的顶端装有卡环，底端装有泄压阀，当压强小于等于2p0，泄压阀保持密闭，当压强大于2p0，就