1、简答题 如图所示,横截面积S=10
的圆筒上、下部均与大气相通,竖直固定在水平地面上,活塞A与B将一定质量的空气封闭在圆筒中部,活塞A质量
=1kg,活塞B用一轻弹簧与地面相连,弹簧劲度系数k=1000N/m,当活塞处于平衡状态时,被封闭气体长度
=16cm.现用一恒力F将活塞A向上拉,当两活塞重新平衡时,活塞B向上移动了3cm.已知大气压强
=1.0×
Pa,不计活塞与筒壁摩擦.求拉力F的大小及活塞A上移距离ΔL(此过程中温度保持不变).

参考答案:
30N?,? 9cm
本题解析:
力F作用前对系统有:

力F作用后对系统有:

∴ F=k(
)=1000×0.03="30" N.
力F作用前对活塞A:
∴
=1.1×
Pa.
力F作用后对活塞A:
+F=
,
∴
=0.8×
Pa,
对气体:
,
∴?
="22" cm.
则活塞 A上移距离
ΔL=
=22-16+3=9cm.
本题难度:简单
2、计算题 图中A、B气缸的长度和截面积均为30cm和20cm2,C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞,D为阀门。整个装置均由导热材料制成。起初阀门关闭,A内有压强PA=2.0×105帕的氮气。B内有压强PB=1.0×105帕的氧气。阀门打开后,活塞C向右移动,最后达到平衡。求:
(1)活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强;
(2)活塞C移动过程中A中气体是吸热还是放热(简要说明理由)。(假定氧气和氮气均为理想气体,连接气缸的管道体积可忽略)

参考答案:解:(1)由玻意耳定律:
对A部分气体有:
对B部分气体有:
代入相关数据解得:
,
(2)活塞C向右移动的过程中A中气体对外做功,而气体发生等温变化,内能不变,故A中气体从外界吸热
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 一定质量的气体,在温度不变的条件下,将其压强变为原来的2倍,则?
[? ]
A.气体分子的平均动能增大
B.气体的体积变为原来的一半
C.气体的密度变为原来的2倍
D.气体的分子总数变为原来的2倍
参考答案:BC
本题解析:
本题难度:简单
4、计算题 一足够高的内壁光滑的导热气缸竖直地浸在盛有冰水混合物(即00C)的水槽中,用不计质量的活塞封闭了一定质量的理想气体,如图所示.开始时,气体的体积为2.0×10-3m3,现缓慢地在活塞上倒上一定量的细沙,活塞静止时气体的体积恰好变为原来的一半,然后将气缸移出水槽,缓慢加热,使气体温度变为137℃(大气压强为1.0×105Pa).

(1)求气缸内气体最终的压强和体积;
(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化(用箭头在图线上标出状态变化的方向).
参考答案:(1)2.0×105Pa 1.5×10-3 m3
(2)如图所示

本题解析:根据克拉珀龙方程PV=nRT可知:
(1)已知条件是p1=1.0×105Pa
V1=2.0×10-3m3
T1=273K
而p2==2.0×105Pa
V2=1.0×10-3m3
T2=273K
求p3=2.0×105Pa,V3=?,T3=410K
所以根据克拉珀龙方程PV=nRT可知
V3===1.5×10-3m3
(2)通过上面公式分析,则图像如上图所示

点评:本题考查了克拉珀龙方程PV=nRT的综合运用,一般热力学上的玻意耳定律等可以综合起来用克拉珀龙方程PV=nRT来记忆、理解。
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,一端封闭,一端开口截面积相同的U形管AB,管内灌有水银,两管内水银面高度相等,闭管A内封有一定质量的理想气体,气体压强为72cmHg。今将开口端B接到抽气机上,抽尽B管上面的空气,结果两水银柱产生18cm的高度差,则A管内原来空气柱长度为

A. 18cm
B. 12cm
C. 6cm
D.3cm
参考答案:D
本题解析:开始时,A内气体压强P1=72cmHg,体积V1=Sh;当抽尽B端空气后,A内气体压强P2="18" cmHg,体积为V2=S(h+9),根据P1V1=P2V2,即
,解得h=3cm。选项D正确。
本题难度:一般