- 气体
- 共1086题
小车上固定一截面积为S的一端封闭的均匀玻璃管,管内用长为L的水银柱封住一段气体,如图所示,若大气压强为p0,则小车向左以加速度a运动时,管内气体的压强是_______(水银的密度为ρ).
正确答案
p0-ρLa
该题属于加速系统中封闭气体压强的确定问题,这种题目常常选择与气体接触的液柱或活塞等为研究对象,进行受力分析,利用牛顿第二定律解出,即利用动力学的知识列方程求解.该题的具体解法如下：以管内的水银为研究对象,受力分析如图所示,由牛顿第二定律可得：ma=p0S-pS,所以
p=
图12-9-2为沉浮子的实验装置，圆柱形玻璃容器中盛有水，一个试管倒放在水中并浮在水面上，玻璃容器上方用不漏气且光滑的活塞封住.下列关于试管升降的说法中符合实际的是（ ）
图12-9-2
正确答案
BC
将活塞上移，活塞下方的气体（设为Ⅰ，下同）发生等温变化，其体积增大，压强减小，则试管内气体（设为Ⅱ）的压强由于气体Ⅰ压强的减小而减小，体积增大，故试管将上升.选项B的说法符合实际.若整个系统的温度升高，气体Ⅰ发生等压变化，它的体积增大.同理，气体Ⅱ发生等压变化.温度升高而体积增大，故试管将上升.
关于大气压强,下列说法正确的是( )
正确答案
AD
大气压强是由大气的重力产生的,且随着高度的增大,大气压强减小.故AD选项正确.
封闭在气缸内的气体，当它被等压压缩时，气缸内气体分子变小的量是（ ）
正确答案
AC
对密闭的气体，当等压压缩时，分子密度增加，但平均速率减小，平均动能减少，每次撞击的冲力减小.
光发电机是利用光能作动力直接把光能转变为机械动力输出的装置，其核心装置是化学反应室，室内装有一种特殊的化合物，有光照射时，能接受光能发生化学反应，在无光作用时又发生逆反应，如此循环往复从而带动活塞的往复运动，试回答：
(1)在下列各种化合物中能作为上述特殊化合物的是
(2)写出该特殊化合物在密封室中的化学反应方程式________；
(3)简单分析密封室活塞被驱动的原因．________
正确答案
(1)B
(2)NO2NO＋O或2NO22NO＋O2
(3)光照时，密封室中的气体分子数增多，引起压强增大．
(1)B
(2)NO2NO＋O或2NO22NO＋O2
(3)光照时，密封室中的气体分子数增多，引起压强增大．
如图12-9-3所示，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用的势能可忽略.现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡（ ）
图12-9-3
正确答案
BCD
a气体受热膨胀，通过活塞压缩气体b对b做功，气体b体积减小，由热力学第一定律，b内能增加，温度升高，则b气体压强增大，最终达到平衡时，a气体和b气体压强相等，而a气体体积变大，所以a气体的温度大于b气体的温度，所以BCD选项正确.
一定质量的气体，若它的体积减小同时温度升高，则（ ）
正确答案
ABD
一定质量的气体，体积减小，单位体积内的分子数目增多，选项A正确.温度是分子平均动能的标志，温度升高，气体分子的平均动能增加，选项B正确.外界对气体做功时体积减小，内能增加，温度升高，选项D正确.气体对外做功，体积增大，不能实现体积减小，选项C错误.
细长的截面均匀的U形玻璃管，两端都开口，管内有两段水银柱封闭着一段空气柱，若气体温度是27℃时，空气柱在U形管的左侧，A、B两点之间，长为15cm，如图所示（图中标注长度的单位是cm）。若保持气体的温度不变，从左侧开口处缓慢地再注入25cm长的水银柱，管内的空气柱长为多少？为了使这段空气柱长度恢复到15cm，且回到A、B两点之间。可以向U形管内再注入一些水银，且改变气体的温度。求从左右哪一侧注入多长的水银柱？气体的温度变为多少？大气压强相当于75cm水银柱产生的压强。
正确答案
（1）要再从右侧管中注入25cm长的水银柱。（2）375K，或t=102℃。
由图可见，左侧水银柱长为25cm，管内空气柱的压强相当于100cm水银柱产生的压强。
而右侧管中的水银面比A高25cm，这段水银柱总长为45cm，
当从左侧管口再注入25cm长的水银柱时，空气柱将下移到U型管的底部，
气体的压强变为120cm水银柱产生的压强，这时气柱长设为x，有100×15=120x，解得空气柱的长度x=12.5cm。
要使空气柱回到A、B两点之间，空气柱的压强为125cm，
右侧管内的水银面要高于A点50cm，要再从右侧管中注入25cm长的水银柱。
气体回到A、B之间，气柱长度仍为15cm，气柱温度要升高到T，有125/T=100/300。解得T=375K，或t=102℃。
把一端封闭的粗细均匀的玻璃管放在倾角为300的斜面上，开始时让玻璃管不动，管中有一段16cm长的水银柱将长为20cm长的空气封入管内，如果让玻璃管在斜面上加速下滑，如图所示。已知玻璃管与斜面间的动摩擦因数μ=
求玻璃管沿斜面匀加速下滑时，封闭的气柱长度为 cm，设斜面足够长，能保证玻璃管稳定匀加速下滑。
正确答案
22cm
设水银柱和玻璃管的质量分别为m和M，以水银柱和玻璃管为研究对象，根据牛顿第二定律得：
（m+M）gsin300―μ（m+M）gcos300 =（m+M）a 得：a="g/4"
以水银柱为研究对象，设管的横截面积为S，根据牛顿第二定律得：
P0S+mgsin300―PS=ma
因为m="ρl" S ，l=16cm，P0=76cmHg
所以管内气体压强为 P=P0+ρgl/4="76+16/4=80cmHg"
有气体等温定律 可知 （76+8）*20="80L " L=22cm
点拨：计算气体压强是解决气体问题的一个关键点，基本方法是：以封闭气体的液柱（或活塞、缸体等）为力学研究对象，分析受力，列出牛顿第二定律方程（静止时即a=0）即可求解。对于静止情形，常用到初中物理学到的流体知识：①静止液体压强公式
一端开口的粗细均匀的细玻璃管长30cm，管内有一段5cm长的水银柱，当玻璃管开口向上竖直放置时，管内水银上表面离管口2.5cm，如图所示，将管在竖直平面慢慢地沿逆时针方向转动，已知大气压强为75cmHg．
问：
(1)转到水平位置时，管内空气柱长度是多少?
(2)转到什么位置时，水银恰好不致流出管口?
（角度可用反三角函数表示）
正确答案
（1） 24cm
（2）管从水平位置继续向下转过arcsin0.6角时，水银恰不流出管口
(1)以管内封闭的空气柱为研究对象,在竖直位置时，
在水平位置时，
根据玻意耳定律：
得
(2)从(1)数据可知，管在水平位置时，水银不会流出．设管从水平位置继续向下转过
则此时空气压强
根据玻意耳定律
80×22.5=(75-5sin
sin
扫码查看完整答案与解析