题目内容

（9分）如图，气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成，活塞A、B被轻质刚性细杆连接在一起，可无摩擦移动A、B的质量分别为mA＝12kg。mB＝8.0kg,横截面积分别为s1＝4.0×1O-2m2Sg＝2.0×l0-2m2一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间,活塞外侧大气压强Po＝1.0×l05Pa
  
①气缸水平放置达到如图1所示的平衡状态，求气体的压强?
②已知此时气体的体积V1=2.0×10-2m3,现保持温度不变力气缸竖直放置，达到平衡后如图2所示,与图1相比.活塞在气缸内移动的距离l为多少？取重力加速度g＝10m/s2

①     ②  9.1×10-2m

解析试题分析：利用气态方程解题关键是确定状态，明确状态参量，根据活塞和杆处于平衡状态，对其进行受力分析，求压强．
①气缸处于图1位置时，设气缸内气体压强为P1，对于活塞和杆，由力的平衡条件得：　　    
解得 　　　　 　
②气缸处于图2位置时，设气缸内气体压强为P2，对于活塞和杆，由力的平衡条件得
 　　　
设V2为气缸处于图2位置时缸内气体的体积，气缸水平放置变为竖直放置是等温过程，由玻意耳定律可得

由几何关系可得  
由以上各式解得　　l = 9.1×10-2m
考点： 本题考查对气体实验定律的理解和推理能力以及封闭气体压强的求解．

练习册系列答案
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如图，有一长为L、右端带有卡口的内壁光滑圆柱形气缸，一个质量不计的5火花塞封闭一定质量的理想气体．开始时活塞处在离气缸左端处，气体温度微27℃，现对气体缓慢加热．
求：当加热到427℃时，气体的压强（已知外界大气压恒为ρ0 ）

（6分）如图所示，一质量为m=10kg的导热气缸中有一可自由移动的活塞，活塞的面积S=20cm2，活塞通过一轻绳悬挂于天花板上，气缸内封闭一定质量的空气．当外界环境温度保持t1=27℃不变时，活塞距气缸底部L1=30cm．已知：大气压p0=1.0×105Pa，重力加速度g=10m/s2．求：

①t1=27℃时，气缸内气体的压强p1
②当外界环境温度变为t2=77℃且保持不变时，活塞到气缸底部的距离L2

（8分）如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m，面积为S的活塞将一定直来那个的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0；整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。

（9分）如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2活塞将一定质量的气体封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强P0＝1.0×105Pa,温度为300k.现缓慢加热气缸内气体，当温度缓慢升高为330k,活塞恰好离开ab;当温度缓慢升高到363k时，（g取10m/s2）求：

①活塞的质量
②整个过程中气体对外界做的功。

（选修3-3）．某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如图所示的P-t图像．已知在状态B时气体的体积为VB=3L，问：

（1）气体由A→B，B→C各作什么变化？
（2）气体在状态C的体积是多少？

如图所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气，玻璃细管足够长，管内气柱长4 cm，管内外水银面高度差为10 cm。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动. （大气压强相当于75cmHg）求：

①若要使管内外水银面恰好相平，此时管内气柱的长度；
②若要使管内外水银面高度差为15 cm，玻璃管又应如何移动多少距离。

如图所示，内径均匀的直角细玻璃管ABC两端开口，AB段竖直，BC段水平，AB=100cm，BC＝40cm，在水平段BC内有一长10cm的水银柱，其左端距B点10cm，环境温度为330 K时，保持BC段水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下10cm。已知大气压为75cmHg且保持不变，若环境温度缓慢升高，求温度升高到多少K时，水银柱刚好全部溢出。

对下列现象解释正确的是

A．图甲的原理和光导纤维传送光信号的原理一样
B．图乙的原理和门镜（透过门镜可以看到门外较宽阔的范围）的原理一样
C．图丙的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理一样
D．图丁的原理和用标准平面检查光学平面的平整程度的原理一样

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