- 气体
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如图，一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内，活塞距底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上，沙子倒完时，活塞下降了h/5。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变，已知大气压为p0，活塞横截面积为S，重力加速度为g，求：
（1）一小盒沙子的质量；
（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。
正确答案
（1）
试题分析：（1）设一盒沙子的质量为m，沙子缓慢倒在活塞上表面上，气体做等温变化
（2）沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度h2
点评：封闭气体的压强往往通过研究与气体接触的活塞或水银柱，根据平衡条件或牛顿定律求出．
如图所示两个实验
（1）扩散现象实验中，若要使扩散过程变快，则可以使二氧化氮的温度_________．（选填“升高”或“降低”）
（2）迅速向下压活塞，玻璃圆筒内的硝化棉会燃烧，说明了__
正确答案
（1）升高；（2）做功
略
I．有关分子间相互作用力的理解，下面几种观点正确的是
A．0℃的冰变成0℃的水，体积要减小，表明该过程分子间的作用力为引力
B．0℃的冰变成0℃的水，体积虽减小，但是该过程分子间的作用力为斥力
C．高压气体的体积很难进一步被压缩，表明高压气体分子间的作用力为斥力
D．液体能够流动而固体不能，说明液体分子间作用力小于固体分子间作用为
E．固体发生形变时产生的弹力，本质上是固体大量分子间作用力的宏观表现
II．如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱．已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27℃求：
（1）若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多大？
（2）若保持玻璃管开口向下直立，缓慢升高管内气体温度，当温度升高到多少摄氏度时，管内水银开始溢出．
正确答案
Ⅰ、A、0℃的冰变成0℃的水，体积要减小，分子间距离变小，分子间距离小于平衡距离，分子间作用了表现为斥力，故A错误，B正确；
C、高压气体的体积很难进一步被压缩，是因为气体压强太大，并不能说明高压气体分子间的作用力为斥力，实际上高压气体分子间距离大于平衡距离，分子间作用力为引力，故C错误；
D、液体能够流动而固体不能，是由物质结构不同决定的，并不能说明液体分子间作用力小于固体分子间作用，故D错误；
E、分子间距离发生变化时，固体体积发生变化，物体发生形变，因此固体发生形变时产生的弹力，本质上是固体大量分子间作用力的宏观表现，故E正确；
故选BE．
Ⅱ、（1）以玻璃管内封闭气体为研究对象，设玻璃管横截面积为S，
设初态压强为P1=P0+h=75+25=100cmHg，V1=L1S=30S，
倒转后压强P2=P0-h=75-25=50cmHg，V2=L2S，
由玻意耳定律可得：P1L1=P2L2 ，
100×30S=50×L2S，解得：L2=60cm；
（2）T1=273+27=300K，当水银柱与管口相平时，
管中气柱长L3=75cm，体积V3=L3S=75S，
P3=P0-h=75-25=50cmHg，
由理想气体状态方程可得：
即：
解得：T3=375K，t=102℃；
故答案为：Ⅰ、BE；
Ⅱ、（1）玻璃管中气柱长度是60cm．
（2）温度升高到102℃时，管内水银开始溢出．
如图所示，粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮软管连接，构成连通器，一定质量的空气被水银柱封闭在A管上方，静止时两管内水银面一样高，A管内水银面到管顶的长度为L cm，B管上方与大气相通，大气压强为HcmHg．现固定B管，将A管沿竖直方向缓慢上移一小段距离，则B管内水银面相对管壁将______（填“升高”，“降低”）；如果上移A管直至两管水银面的高度差为hcm，则此过程A管内空气柱长度的变化量为______cm．
正确答案
将A管沿竖直方向缓慢上移一小段距离，假设水银面不动，则封闭气体体积变大，根据玻意耳定律PV=C，气压会变小，故A测水银面被压高；
气体初始状态压强为：P0=HcmHg；
如果上移A管直至两管水银面的高度差为hcm，则分别气体压强为：P=P0-ρgh=（H-h）cmHg；
气体等温膨胀，根据玻意耳定律，有：P0L=P（L+△L）；
解得：△L=
故答案为：升高，
对于一定质量的气体,有关压强、温度、体积的变化关系,下列说法中正确的是( )
正确答案
AB
气体压强的产生是大量气体分子频繁碰撞器壁的结果,但气体的压强与气体的分子密度有关,分子密度越大,在单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数越多,分子的平均速率越大,每次对器壁碰撞时作用的冲力越大,同时也使单位时间内在单位面积器壁上的碰撞次数增大多,导致压强增大,也就是与气体分子热运动的平均动能有关.由以上原则,可以判断A、B、C选项正确,D错误.
如图所示，圆柱形气缸倒置在粗糙的水平面上，气缸内部封闭有一定质量的空气，气缸体的重量为100N，缸壁厚度不计，活塞重量为50N，其截面积为50
正确答案
127℃
当
对活塞：
当温度升为
对气缸：
对缸内气体：等容变化，有
如图所示，一根粗细均匀的玻璃管，中间有一段水银柱将，两端封有空气，水平放置时，空气柱体积之比为VA：VB=2：3，温度为27℃，将A端气体加热使温度升高△t，B端气体冷却使温度降低△t，结果使得两端气体体积相等．则B端气体压强______（选填：“不变”、“变小”或“变大”），△t为______℃．
正确答案
B端气体冷温度降低，压强变小．根据理想气体状态方程得
对A端气体：
对B端气体：
由题，PA=PB，PA′=PB′，VA′=VB′，TA=TB
由①式：②式得，
又VA：VB=2：3，TA′=300+△t，TB′=300-△T代入解得
△T=60K
所以△t=△T=60°
故答案为：变小； 60°．
如图所示的容器，两端是直径不同的两个圆筒，里面各有一个活塞，其横截面积分别是SA=8cm2，SB=24cm2，质量分别为MA=8kg，MB=12kg．它们之间有一质量不计的轻杆相连，活塞可无摩擦滑动，但不漏气；活塞B的下面是和大气相通的，活塞A的上面是真空．若大气压强p0=1×105Pa，则被封闭气体的压强为______．
正确答案
设被封闭气体压强为P，以A、B活塞为研究对象，根据平衡状态有：
P0SB+PSA=（MA+MB）g+PSB
带入数据解得：P=2.5×104Pa．
故答案为：2.5×104Pa．
如图所示，两端封闭的玻璃管中间有一段水银柱，经适当倾斜，使上下两部分气体的体积恰好相等，并将玻璃管固定．管内气体的温度始终与环境温度相同．一段时间后，发现上面气体的体积比原来大了，则可以判断环境温度______了（填“升高”或“降低”），上下两部分气体的压强也改变了，且两部分气体压强的变化量______（填“相等”或“不相等”）．
正确答案
设上方气体状态为 p1，V1，T，下方为 p2，V2，T．
根据理想气体方程
p2=
其中C1，C2为常量，其它量都是变量．
由题设知V2减小，V1增大，现假定T升高，
则根据上两式可知，p2比p1上升更多，p2-p1较初始状态增大，而事实上，要保持平衡，显然p2-p1在整个过程中不变．
故假设错误，T只能减小，减小的原因只能是环境温度降低．
要保持平衡，下面气体压强=上面气体压强+水银柱产生的压强，而玻璃管倾斜角不变，所以水银柱产生的压强不变，即上下压强差不变，所以也就是上下压强的变化量相等，
故答案为：降低，相等．
在一密封的啤酒瓶中,下方为溶有CO2的啤酒,上方为纯CO2气体,在20 ℃时,溶于啤酒中CO2的质量为mA=1.050×10-3 kg,上方气体状态CO2的质量为mB=0.137×10-3 kg,压强为p0=1标准大气压.当温度升高到40 ℃时,啤酒中溶解的CO2的质量有所减少,变为mA′=mA-Δm,瓶中气体CO2的压强上升到p1,已知:
啤酒的体积不因溶入CO2而变化,且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化.又知对同种气体,在体积不变的情况下与m成正比.试计算p1等于多少标准大气压.(结果保留两位有效数字)
正确答案
1.6个标准大气压
在40 ℃时,溶入啤酒的CO2的质量为mA′=mA-Δm ①
因质量守恒,气态CO2的质量为mB′=mB+Δm ②
由题设,
由于对同种气体,体积不变时,pT与m成正比,可得：
由以上各式解得p1=［
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