2.2玻意耳定律 知识点题库

如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为3T₀、压强为2P₀的理想气体．P₀和T₀分别为大气的压强和温度．已知：容器内气体的所有变化过程都是缓慢的，求：缸内气体与大气达到热平衡时外界对气体所做的功W.

如图所示,质量为 的圆形气缸内部底面横截面积为 ,内部高为 ,放置在水平地面上(与地面间有少量空隙),气缸中用质量为 的光滑活塞封闭了一定质量的理想气体,开始时气柱长度为 .现用力缓慢拉动活塞,整个过程气体温度保持不变,已知大气压强为 , 取 .

对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是(   )

如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积为50cm²厚度为1cm。气缸全长为21cm，气缸质量为20kg，大气压强为1×10⁵Pa，当温度为27 ℃时，活塞封闭的气柱长10cm，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s² ， 求：

如图所示，开口向上的气缸C固定在水平地面上，用一横截面积S=40cm²的轻质活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的轻绳一端系在活塞上另一端跨过两个定滑轮提着一轻弹簧B和质量为20kg的物体A，弹簧的劲度系数为k=2000N/m．开始时，封闭气体的温度t=127℃，活塞到缸底的距离L₁=100cm，弹簧恰好处于原长状态．已知外界大气压 Pa不变．取重力加速度g=10m/s² ， 不计一切摩擦．现气缸内的气体缓慢冷却，试求

农药喷雾器的原理如图所示，储液筒与打气筒用软细管相连，先在桶内装上药液，再拧紧桶盖并关闭阀门K，用打气筒给储液筒充气增大储液筒内的气压，然后再打开阀门，储液筒的液体就从喷雾头喷出，已知储液筒容器为10L（不计储液筒两端连接管体积），打气筒每打一次气能向储液筒内压入空气200mL，现在储液筒内装入8L的药液后关紧桶盖和喷雾头开关，再用打气筒给储液筒大气．（设周围大气压恒为1个标准大气压，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变），求：

①要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3atm，打气筒活塞需要循环工作的次数；

②打开喷雾头开关K直至储液筒的内外气压相同，储液筒内剩余药液的体积．

如图所示，一个由粗细不同的两段金属管组成的两端开口的汽缸水平固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B间由轻杆相连，水平力F＝30N作用在活塞A上，两活塞的横截面积分别为S_A＝25cm²、S_B＝15cm² ， 活塞间封闭有一定质量的理想气体（不漏气）。开始时，整个装置保持静止，此时两活塞离D处距离相等，大气压强p₀＝1.0×10⁵Pa，不计一切摩擦。

①求开始时，轻杆对活塞B的作用力。

②若缓慢降低汽缸内气体温度，直至t＝87℃时，A活塞恰好靠近D处，求开始时汽缸内气体的温度。

如图所示，玻璃管A上端封闭，B上端开口且足够长，两管下端用橡皮管连接起来，A管上端被一段水银柱封闭了一段长为10cm的气体，外界大气压为75cmHg，左右两水银面高度差为5cm，温度为 ℃。

一定质量的理想气体，在压强不变的情况下。温度由5℃升高到10℃，体积的增量为ΔV₁；温度由10℃升高到15℃，体积的增量为ΔV₂ ， 则（   ）

一定质量的理想气体被活塞封闭在气缸内，活塞质量为m、横截面积为S，可沿气缸壁无摩擦滑动并保持良好的气密性，整个装置与外界绝热，初始时封闭气体的温度为T₁ ， 活塞距离气缸底部的高度为H，大气压强为p₀。现用一电热丝对气体缓慢加热，若此过程中电热丝传递给气体的热量为Q，活塞上升的高度为 ，重力加速度为g，求：

如图所示形状的细玻璃连通各处粗细相同，竖直放置在水平地面上．只有竖直玻璃管FG中的顶端G开口，并与大气相通，水银面刚好与顶端G平齐。AB=CD=L，BD=DE= ，FG= 。管内用水银封闭有两部分理想气体，气体1长度为L，气体2长度为 ，L=76m。已知大气压强p=76 cmhg，环境温度始终为t=27℃，现在仅对气体1缓慢加热，直到使BD管中的水银恰好降到D点，求此时(计算结果保留三位有效数字)

①气体2的压强p₂为多少厘米汞柱?

②气体1的温度需加热到多少摄氏度?

增压玩具水枪通过压缩空气提高储水腔内的压强。已知储水腔的容积为1.5L，用充气管每次将0.02L压强为p₀=1atm的气体注入储水腔，初始时，在储水腔中注入 容积的水，此时储水腔内气体压强为p₀ ， 然后充气10次。忽略温度变化，空气视为理想气体。求：

如图所示，内壁粗糙的气缸固定于倾角θ=30°的斜面上，厚度不计、质量不能忽略的活塞A与气缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，活塞通过一根轻质细绳绕过定滑轮与物块B连接，初始时刻，气体温度T₁=240K，活塞与气缸底部之间的距离为d₁=8cm；固定卡环与气缸底部之间的距离为d₂=10cm。初始时，活塞与缸壁间恰好无摩擦。已知活塞A的质量m_A=2kg，物块B的质量m_B=2kg，活塞与气缸壁间最大静摩擦力f=2N，且认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，活塞横截面积S=2.0×10^-4m² ， 大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，重力加速度g=10m/s²。初始时刻系统处于静止状态，现设法使气缸中气体温度缓慢上升，求：

中国登山队从大本营出发，成功登顶珠穆朗玛峰，并在峰顶精准测量珠峰的高度。已知珠峰大本营海拔高度为5200m，大气压为0.6atm，气温为-3℃，探测员在此给密封的气象探测球缓慢充满氦气，氦气的压强与大气压相等，温度与气温相同，体积为90m³ ， 当探测球缓慢升至海拔8848.86m的峰顶时，氦气的压强为0.3atm，体积为160m³ ， 不计探测球内外的压强差，探测球的导热性良好，氦气视为理想气体。求：

①珠峰峰顶的温度是多少摄氏度？

②在峰顶，探测球内部启动加热装置，使氦气温度快速升高到-3℃，求此时氦气的体积？

小朋友画了一幅鱼儿在水中吐气泡的图画，如图所示。假设湖水的温度恒定不变，你认为他画得（填“对”或“不对”），你的理由是：（请运用物理原理简要说明）。

某容器内封闭一定质量的理想气体。气体开始处于状态a，经历三个过程、、回到原状态，其图像如图所示。则下面说法正确的是（ ）

如图1，活塞式抽水机的原理是利用大气压把水抽上来，其理论抽水高度约10m。若活塞与水面之间存在气体，其抽水高度将受到影响（气蚀现象）。为研究这种影响，小陈设计了图2所示装置。导热气缸顶部离水面高度h=10m，初始状态活塞与水面间存在空气（可视为理想气体），其压强与外界大气压p₀相等，高度h₁=2.5m，现利用电机将活塞缓慢拉升至气缸顶部。求气缸内液面上升的高度h₂。连接电机（已知p₀=10⁵Pa，水的密度ρ=10³kg/m³ ， g=10m/s² ， 固定滑轮忽略气缸外部液面高度的变化。）

为适应太空环境，去太空旅行的航天员都要穿航天服。航天服是一套生命系统，为航天员提供合适的温度、氧气和气压，让航天员在太空中如同在地面上一样。假如在地面上航天服内气压为 ，气体体积为2L，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积变为4L。若航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统。

一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图上从a到b的线段所示。在此过程中不正确的是（   ）

2022年4月16号上午，神舟13号飞船在内蒙古东风着陆场顺利降落。气闸舱是载人航天器中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置。如图所示，座舱A与气闸舱B之间装有阀门K，座舱A中充满一定质量的空气（可视为理想气体），气闸舱B内为真空。航天员从太空返回气闸舱时，打开阀门K，A中的气体进入B中，最终达到平衡。假设此过程中系统与外界没有热交换。下列说法正确的是（   ）