41．如图所示的试管内由水银封有一定质量的气体，静止时气柱长为l0，大气压强为p0，其他尺寸如图所示．当试管绕竖直轴以角速度ω在水平面内匀速转动时气柱长变为l，求转动时气体的压强．（设温度不变，试管横截面积为S，水银密度为ρ）

42．一个密闭的气缸，被活塞分成体积相等的左右两室，气缸壁与活塞是不导热的，它们之间没有摩擦．开始两室中气体的温度相等，如图所示．现利用右室中的电热丝对右室中的气体加热一段时间，达到平衡后，左室的体积变为原来的，气体的温度T1=300K．求右室气体的温度．

43．如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m，横截面积为S，与容器底部相距h．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升上h，此时气体的温为T1．已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与气缸的摩擦，求： （1）气体的压强．

（2）加热过程中气体的内能增加量．

44．医院某种型号的氧气瓶的容积为0.08m3，开始时瓶中氧气的压强为10个大气压．假设病人在一种手术过程中吸氧相当于1个大气压的氧气0.04 m3．当氧

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气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这种型号氧气瓶重新充气前可供病人在这种手术过程中吸氧多少次？

45．已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，一滴水的直径为D．求：

①这滴水中的分子数n； ②水分子的直径d．

46．如图所示，手握一上端封闭、下端开口的细长玻璃管，在空中（足够高处）处于竖直静止状态，内部有一段长l1=25.0cm的水银柱封闭着一段空气柱，稳定时空气柱长l2=15.0cm，已知大气压强p0=75.0cmHg，若不慎滑落，玻璃管做自由落体运动时，内部水银柱相对玻璃管会移动多少厘米？（空气温度保持不变）

47．所研究的过程中，如果环境温度发生变化，气缸中的气体推动活塞做功3×105J，同时吸收热量为2×105J，则此过程中理想气体的内能是增加还是减少？增加或减少了多少？

48．如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸开口向下竖直固定放置，活塞的截面积为S，质量为m0，活塞通过轻绳连接了一个质量为m的重物。若开始时汽缸内理想气体的温度为T0，轻绳刚好伸直且对活塞无拉力作用，外界大气压强为p0，一切摩擦均不计且m0g＜p0S。 ①求重物刚离地时汽缸内气体的压强；

②若缓慢降低汽缸内气体的温度，最终使得汽缸内气体的体积减半，则最终气体的温度为多少？

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49．一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，温度均为27℃，达到平衡时1、2两气室长度分别为40cm和20cm，如图所示．在保持两气室温度不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动6cm，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，大气压强为1.0×105Pa．求： （1）活塞B向右移动的距离与气室2中气体的压强．

（2）接上一问，现在若将活塞A用销子固定，保持气室1的温度不变，要使气室2中气体的体积恢复原来的大小，则应将气室2气温度升高为多少℃？

50．封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度T的关系如图所示．该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V0，温度为T0，O、A、D三点在同一直线上．在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J．则：

①气体吸收热量还是放出热量，热量为多少焦耳？ ②若在状态D的体积为2V0，则状态D的温度为多少？

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高考物理选考热学计算题（八）

参考答案与试题解析

一．计算题（共50小题）

1．水银气压计中混入了一个空气泡，空气泡上升到水银柱的上方，使水银柱的上方不再是真空，使得水银气压计的读数比实际的大气压要小，当把水银气压计放在A地，已知A地的实际大气压是760mmHg，温度是27℃，而水银气压计放在A地的读数是750mmHg，此时管中水银面到管顶的长度是80mm；当把此水银气压计放在B地的读数是740mmHg，B地的温度是﹣3℃，求B地的实际大气压是多少？

【分析】以气压计水银柱上方气体为研究对象，求出气体的状态参量，应用理想气体状态方程求出气体的压强，然后求出实际大气压。

【解答】解：以气压计水银柱上方封闭的气体为研究对象，设管子的横截面积为S，

在A地，气体状态参量：p1=p01﹣h1=760﹣750=10mmHg，V1=L1S=80S，T1=300K 由A到B水银柱高度变化量为：750﹣740=10mm，空气柱长度增加10mm， 在B地，气体状态参量为：V2=L2S=（80+10）S=90S，T2=273﹣3=270K， 由理想气体状态方程得：

，即：

=

，

解得：p2=8mmHg，B地的实际大气压：p02=p2+h2=740+8=748mmHg； 答：B地的实际大气压是748mmHg。

【点评】本题考查了其大气压强，正确选择研究对象、求出研究对象的状态参量

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