专题6（第二章　气体、固体和液体）关联气体状态变化问题--2021-2022学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019选择性必修第三册）

第二章　气体、固体和液体 专题6　关联气体状态变化问题 一、选择题 1.()如图所示,密封的U形管中装有水银,左、右两端都封有温度相同的空气,两水银面的高度差为h,把U形管竖直浸没在热水中,高度差将 (　　) A.增大 B.减小 C.不变 D.两侧空气柱的长度未知,不能确定 二、非选择题 2.()如图,水平放置的导热汽缸被导热活塞隔成左右两部分,两部分气体a和b为同种理想气体,活塞静止时到左右两侧的距离之比为1∶2,活塞质量为m、面积为S,活塞可无摩擦左右移动。现在把汽缸转动90度,a在上、b在下,结果活塞正好在汽缸中间。已知气体温度始终不变,求开始时气体a的压强。 3.()如图,绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦。两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0。缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。设环境温度始终保持不变,求汽缸A中气体的体积VA和温度TA。 4.()内径相同、导热良好的“⊥”形细管竖直放置,管的水平部分左、右两端封闭,竖直管足够长且上端开口与大气相通,水银将水平管中的理想气体分为两部分,各部分长度如图所示,设外界温度不变,外界气压p0=75 cmHg。 (1)现再向竖直管中缓慢注入水银,直到B中气柱长度变为4.5 cm,求注入管中的水银柱的长度。 (2)如果让整个装置保持图示形状不变做自由落体运动,求竖直管内水银柱的高度。 答案全解全析 1.A　假设水银不动,左右两部分气体都将等容变化,根据查理定律可得=,整理得Δp=；由于初态时两边温度相同,但左侧气体的压强大,升高相同的温度时,左侧压强增加得多,所以左侧的气体体积变大,两水银面的高度差增大,故A正确。 2.答案　 解析　设开始时气体a的压强为p1,则此时气体b的压强也为p1 汽缸转动后,活塞稳定时,设气体a的压强为p2,则气体b的压强为p3=p2+ 气体a、b温度始终不变,设原来活塞到左侧距离为d 对于气体a,由玻意耳定律有p1Sd=p2S·d 对于气体b,由玻意耳定律有p1S·2d=p3S·d 解得p1=。 3.答案　V0　1.4T0 解析　A、B中气体的压强始终相等,设初状态A、B中气体的压强均为p0,膨胀后A、B中气体的压强pA=pB=1.2p0 B中气体始末状态温度相同,由玻意耳定律有p0V