气体实验定律 知识点题库

如图,在一个密闭的玻璃瓶的塞子上插入一根两端开口且足够长的细玻璃管,瓶内有一定量的水和空气.由于内外压强差,细玻璃管内水面a将与瓶内水面有一定的高度差.已知地面附近高度每升高12m,大气压降低1mmHg;水银的密度为13.6×103kg/m3

将玻璃瓶放置在地面上,记录管内水面a的位置,再将玻璃瓶放到离地8m的三楼平台上,则玻璃管内水面a将(选填“上升”、“不动”或“下降”) mm;(设温度保持不变;不计水面升降引起的瓶内空气体积的变化);用此装置可用来测量高度的变化:先将装置放在温度为27℃、大气压为750mmHg的A处,测得水柱的高度h=204mm.然后将装置缓慢地移到另一高度的B处,待稳定后发现水柱升高了40.8mm,已知B处比A处的温度高1℃,则AB间高度差为 m.该测量仪器选择瓶内装水而不装水银的主要原因是

内壁光滑的导热气缸竖直放置,用质量不计、横截面积为2×104m2的活塞封闭了一定质量的气体.先在活塞上方缓缓倒上沙子,使封闭气体的体积逐渐变为原来的一半.接着边在活塞上方缓缓倒上沙子边对气缸加热,使活塞位置保持不变,直到气体温度达到177℃.(外界环境温度为27℃,大气压强为1.0×105Pa,g=10m/s2).

  1. (1) 求加热前倒入多少质量的沙子?

  2. (2) 求整个过程总共倒入多少质量的沙子?

  3. (3) 在p﹣T图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化过程.

一根两端开口、粗细均匀的长直玻璃管横截面积为S=2×103m2 , 竖直插入水面足够宽广的水中.管中有一个质量m=0.6kg的活塞,封闭一段长度L0=66cm的气体,如图.开始时,活塞处于静止状态,不计活塞与管壁间的摩擦.已知外界大气压强po=1.0×105Pa,水的密度ρ=1.0×103kg/m3 , 重力加速度g=10m/s2 . 求:

  1. (1) 开始时封闭气体的压强;

  2. (2) 现保持管内封闭气体温度不变,用竖直向上的力F缓慢地拉动活塞. 当活塞上升到某一位置时停止移动,此时F=8N,则这时管内外水面高度差为多少;

  3. (3) 在第(2)小问情况下管内的气柱长度.

如图所示,玻璃管A和B同样粗细,A的上端封闭,两管下端用橡皮管连通,两管中水银柱高度差为h,若将B管慢慢地提起,则(   )

A . A管内空气柱将变长 B . A管内空气柱将变短 C . 两管内水银柱高度差将增大 D . 两管内水银柱高度差将减小

如图所示,底面积S=40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上,内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体,不可伸长的细线一端系在质量为 2kg活塞上,另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A.开始时,温度t1=7℃,活塞到缸底的距离l1=10cm,物体A的底部离地h1=4cm.已知外界大气压p0=1.0×105Pa不变,现对气缸内的气体缓慢加热直到A物体触地,试问:(重力加速度g=l0m/s2

  1. (1) 开始时气体的压强为多少Pa?

  2. (2) 当物体A刚触地时,气体的温度为多少℃?

对于一定质量的理想气体,下列论述中正确的是(   )
A . 若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强一定变大 B . 若单位体积内分子个数不变,当分子热运动加剧时,压强可能不变 C . 若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能减少 D . 若气体的压强不变而温度降低时,则单位体积内分子个数可能不变
夏天游乐场经常见到如图甲所示的儿童玩具水枪,用手握住压力手柄,前后抽动,给储水瓶打气加压。打气加压完成后压力手柄位置不动,扣动扳机,水从枪口立即射出。其原理如图乙所示,储水瓶总容积为V0 , 一开始灌入体积为0.8V0的水,瓶内空气压强与外界大气压强p0相等。已知打气筒每次把压强为p0、体积为0.02V0的空气压入瓶中,所有过程瓶中的气体温度保持不变,不考虑水的重力影响,求:

  1. (1) 通过打气使储水瓶内气体压强为1.4p0时,扣动扳机让水连续射出待水不流出时(即储水瓶内气体压强与外界大气压强相等),储水瓶剩余水的体积;
  2. (2) 保持(1)问中剩余水量不变,若要使储水瓶内气体压强重新超过1.4p0 , 至少需要打气的次数。
高原地区气压低,水的沸点达不到 ,居民煮饭时就需要用高压锅,利用它可以将食物加热到 以上,它省时高效,深受消费者欢迎。(计算结果均保留三位有效数字)

  1. (1) 小明测得高压锅圆形出气孔的直径为 ,压在出气孔上的安全阀的质量为 ,当高压锅内气压增大到某一值时,锅内气体就能自动顶开安全阀放气,安全阀被顶起时处于平衡状态,此时高压锅内部气体的压强是多大?(已知标准气压 ,g取
  2. (2) 如果安全阀被顶起时,高压锅内气体温度为 ,停止加热,当锅内气体温度降至 时,高压锅内部气体的压强是多大?(可近似认为高压锅在这一过程中气体总量保持不变)
消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节,肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示,储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门K1的打气筒相连,下端出水口用细软管与带阀门K2的喷头相连.已知储液桶容积V=16.0L,打气筒每打一次能将 L的外界空气压入储液桶内.现向储液桶内注入 L的消毒液,拧紧桶盖和喷头开关K2 , 设大气压强 atm、喷雾器内外温度均为t=27℃,打气过程中温度保持不变。

  1. (1) 未打气时,储液桶内气体在标准状态下(气体压强 atm、温度t0=0℃)的体积是多少?
  2. (2) 某次打气时,将打气筒里的气体全部充入储液桶,需对气体做W=40J的功,则喷雾器内的空气吸热还是放热?吸收或放出多少热量?
  3. (3) 某次消毒时,打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到 atm,停止打气.打开阀门K2 , 喷雾消毒后气体压强又降至 atm,上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消毒液的体积V3
如图甲所示,用面积为 的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气,活塞上放一砝码,活塞和重物的总质量为 。现对汽缸缓缓加热,使汽缸内的空气温度从 升高到 ,空气柱的高度增加了 已知加热时气体吸收的热量为 ,外界大气压强为 。求:

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  1. (1) 此过程中被封闭气体的内能变化了多少?
  2. (2) 汽缸内温度为 时,气柱的体积为多少?
  3. (3) 请在图乙的 图上作出该过程的图像(包括在图线上标出过程的方向)。
如图所示,U型玻璃细管竖直放置,水平细管与U型细管底部相连通,各部分细管内径相同.此时U型玻璃管左、右两侧水银面高度差为15cm,C管水银面距U型玻璃管底部距离为5cm,水平细管内用小活塞封有长度为12.5cm的理想气体A,U型管左管上端封有长25cm的理想气体B,右管上端开口与大气相通,现将活塞缓慢向右压,使U型玻璃管左、右两侧水银面恰好相平,已知外界大气压强为75cmHg,忽略环境温度的变化,水平细管中的水银柱足够长,求:

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(i)气体B的长度;

(ⅱ)活塞移动的距离.

一个足球的容积V=2.5L。用打气筒给这个足球打气,每打一次都把体积为V0=125mL,压强与大气压相同、温度与环境温度相同的气体打进足球内。如果在打气前足球就已经是球形且其内部气体的压强与大气压相同。已知外界环境温度 ,外界大气压P0=1.0×105Pa。
  1. (1) 不考虑足球内气体的温度变化及足球容积变化,求打气4次后,足球内气体的压强;
  2. (2) 若某次打气结束后,足球的容积比原来增大了1%,足球内气体的压强变为2×105Pa,温度升高至 ,求打气的次数。
如图所示,氧气在 两种情况下,单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系。由图可知(  )

A . 虚线是氧气在 时的速率分布图 B . 两条曲线与坐标轴围成的图形的面积相等 C . 所有氧气分子 时的速率小于 时的速率 D . 同一温度下,气体分子速率分布总呈现“中间多、两头少”的特点
如图所示为一空气动力玩具小车,原理是通过气泵给气室充气,当气室内的气体压强到达一定范围时就可以通过放出压缩空气来推动小车运动。气室的容积为800mL,气室内气体压强为1.2atm,气泵每次可将用50mL、1.0atm的空气打入气室内,小车工作的最小气室压强为1.6atm,气室能承受的最大压强为2.0atm。忽略气室容积与气体温度的变化,为了使小车能够正常安全使用,求需打气的次数范围。

如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。已知篮球内部容积为7.5L,环境温度为27℃,大气压强为1.0atm,打气前球内气压等于外界大气压强,手持式打气筒每打一次气能将0.5L、1.0atm的空气打入球内,当球内气压达到1.6atm时停止打气(1atm=1.0×105Pa)。

  1. (1) 已知温度为0℃、压强为1atm标准状态下气体的摩尔体积为V0=22.4L/mol,求打气前该篮球内空气的分子数n(取阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1 , 计算结果保留两位有效数字);
  2. (2) 要使篮球内气压达到1.6atm,求需打气的次数N(设打气过程中气体温度不变)。
竖直圆筒固定不动,粗筒横截面积是细筒的4倍,粗筒足够长,细筒中A、B两轻质活塞间封有空气,气柱长L1=40cm。活塞B上方的水银深H=20cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计。用外力向上托住活塞A,使之处于平衡状态,水银面与细筒上端相平,已知大气压强p0=75cmHg。现使活塞A缓慢上移,直至水银完全被推入粗筒中,设在整个过程中气柱的温度不变,求活塞A上移的距离d。

如图,上端开口、下端封闭的足够长的细玻璃管竖直放置,一段长为的水银柱下方封闭有长度也为l的空气柱。已知大气压强为 , 如果使玻璃管绕封闭端在竖直平面内缓慢地转动半周,求在开口向下时管内封闭空气柱的长度。

如图所示,为了测量某刚性导热容器A的容积,用细管把它与水平固定的,装有理想气体的导热汽缸B相连,汽缸中活塞的横截面积。初始时,环境温度 , 活塞离缸底距离。现用水平向左的力F缓慢推活塞,当时,活塞离缸底距离。已知大气压强。不计一切摩擦,整个装置气密性良好。求:

  1. (1) 容器A的容积
  2. (2) 保持力不变,缓慢改变环境温度,活塞向远离缸底方向缓慢移动了时,此时环境温度为多少摄氏度?
如题图1为常用浇花的喷壶,如题图2为其原理示意图。喷壶充气管内有压强等于大气压、长度为、横截面积为S的空气,底部F是一个阀门,距离液面;液面上方封闭体积为V、压强也等于的空气;已知开始阀门F是闭合的,出水管处于关闭状态,水的密度为 , 重力加速度为g。出水管的体积不计、管内液柱产生的压强不计。求:

  1. (1) 要将阀门F打开需缓慢将活塞推入的距离;
  2. (2) 第一次将充气管内气体完全充入喷壶后液面上方气体的压强。
某实验小组探究“一定质量的气体在温度不变时,压强与体积的关系”时,设计了如下实验:用注射器封闭一部分气体并连接装置,如图甲所示,从注射器上读出封闭气体的体积V,由计算机显示出压强p,改变气体体积,根据实验数据画出的图像如图乙所示。

  1. (1) 实验操作中,柱塞上均匀涂抹润滑油,主要目的是
  2. (2) 关于该实验的操作,下列说法正确的有____;
    A . 应缓慢推拉柱塞 B . 用手握紧注射器推拉柱塞 C . 若压强传感器与注射器之间的软管脱落,应立即重新接上,继续实验
  3. (3) 若该实验的误差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积导致,由图乙得大小为mL。(结果保留l位小数)