1、选择题 在一个装有可以自由移动的活塞的密封容器里,有一定质量的理想气体,如图所示,下列各状态变化中,不可能发生的是?

[? ]
A.气体的温度降低,压强减小,密度不变?
B.气体的温度升高,压强不变,密度不变?
C.气体的温度升高,压强增大,密度也增大?
D.气体的温度不变,压强减小,密度也减小
参考答案:B
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图所示,两个可导热的气缸竖直放置,它们的底部都由一细管连通(忽略细管的容积).两气缸各有一个活塞,质量分别为m1和m2,已知m1=5m,m2=3m,活塞与气缸无摩擦.活塞的下方为理想气体,上方为真空.当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h.求
(1)在两活塞上同时各放一质量为m的物块,气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T0).
(2)在达到上一问的终态后,环境温度由T0缓慢上升到T,气体在状态变化过程中,两物块均不会碰到气缸顶部,在这个过程中,气体对活塞做了多少功?气体是吸收还是放出了热量?
参考答案:(1)设左、右活塞的面积分别为S1和S2,由于气体处于平衡状态,故两活塞对气体的压强相等,即:5mgS1=3mgS2
由此得S1=53S2
在两个活塞上各加一质量为m的物块后,右活塞降至气缸底部,所有气体都在左气缸中.
在初态,气体的压强为3mgS2,体积为83S2h;
在末态,设左活塞的高度为x,气体压强为18mg5S2,体积为53S2x
由P1V1=P2V2得:3mgS2×83S2h=18mg5S2×53S2x
解得:x=43h
即两活塞的高度差为43h
(2)当温度由T0上升至T时,气体的压强始终不变,设x′是温度达到T时左活塞的高度,由V0T0=VT得:x 91eXAm.org′=TT0x=4Th3T0
活塞对气体做的功为:W=Fs=6mg(x′-x)=8mgh(TT0-1)
气体对外做功,内能也增加,根据热力学第一定律,在此过程中气体吸收热量;
答:(1)气体再次达到平衡后两活塞的高度差为43h.
(2)气体对活塞做了8mgh(TT0-1)的功,气体是吸收热量.
本题解析:
本题难度:一般
3、简答题 U形管两臂粗细不等开口向上,封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍,管中装入水银,大气压为76cmHg.开口管中水银面到管口距离为11cm,且水银面比封闭管内高4cm,封闭管内空气柱长为11cm,如图所示.现在开口端用小活塞封住,并缓慢推动活塞,使两管液面相平,推动过程中两管的气体温度始终不变,试求:
(1)粗管中气体的最终压强;
(2)活塞推动的距离.

参考答案:设左管横截面积为S,则右管横截面积为3S,
(1)以右管封闭气体为研究对象,
P1=80cmHg,V1=11×3S=33S
V2=10×3S=30S
等温变化:P1?V1=P2?V2
80×33S=P2?30S
P2=88cmHg
(2)以左管被活塞封闭气体为研究对象,
P1=76cmHg,V1=11S,P2=88cmHg
等温变化:P1?V1=P2?V2
V2=9.5Scm
活塞推动的距离:L=11+3-9.5=4.5cm
答:(1)粗管中气体的最终压强为88cmHg;
(2)活塞推动的距离为4.5cm.
本题解析:
本题难度:一般
4、简答题 如图8-3-10所示,某水银气压计的玻璃管顶端高出水银槽液面1 m,因上部混入少量空气,使其读数不准.当气温为27 ℃,标准气压计读数为76 cmHg时,该气压计读数为70 cmHg.

图8-3-10
(1)在相同气温下,若用该气压计测量气压,测得读数68 cmHg,则实际气压应为多少cmHg?
(2)若在气温为-3 ℃时,用该气压计测得读数为70 cmHg,?则实际气压为多少cmHg?
参考答案:(1)p="73.6" cmHg;(2)p="75.4" cmHg.
本题解析:(1)取封闭在玻璃管中的气体为研究对象.
p1=(76-70)cmHg="6" cmHg.
V1="(100-70)S=30S" cm3.
由玻意耳定律是
p1V1=p2V2,
60×30S=(p-68)×32S.
解得? p=73.6(cmHg).
(2)设实际气压为p,对封闭在玻璃管中的气体:
初态:p1="6" cmHg,V1="30S" cm3,T1="300" K;
末态:p′2=(p-70) cmHg,
V′2="(100-70)S" cm3="30S" cm3,
T′2=(273-3) K="270" K.
由气体的状态方程有?
.
解得? p=75.4(cmHg).
本题难度:简单
5、简答题 两个相同的薄壁型气缸A和B,活塞的质量都为m,横截面积都为S,气缸的质量都为M,M/m=3/2,气缸B的筒口处有卡环可以防止活塞离开气缸.将气缸B的活塞跟气缸A的气缸筒底用细线相连后,跨过定滑轮,气缸B放在倾角为
光滑斜面上,气缸A倒扣在水平地面上,气缸A和B内装有相同质量的同种气体,体积都为
,温度都为
,如图所示,此时气缸A的气缸筒恰好对地面没有压力.设气缸内气体的质量远小于活塞的质量,大气对活塞的压力等于活塞重的1.5倍.

(1)若使气缸A的活塞对地面的压力为0,气缸A内气体的温度是多少?
(2)若使气缸B中的气体体积变为
,气缸B内的气体的温度是多少?
参考答案:
(1)3T0/8?(2)0.7T0
本题解析:
(1)对A:
,
对B:
=(M+m)g sin
有
=1.5mg=2.5Mg,
=2Mg;
活塞对地面压力为零有
+mg=
,

有?
(2)T<
后气体压强不变,A整体合力为零(静止),B缸体上移,活塞离开卡环,设此时B内压强为
有:
?①
?②,
解得?
=0.7
本题难度:简单