1 . 如图所示一U形玻璃管竖直放置，右端开口，左管用光滑活塞和水银封闭一段空气柱。外界大气压为，封闭气体的温度，玻璃管的横截面积为S=5.0cm²，管内水银柱及空气柱长度如图所示。已知水银的密度为，重力加速度g=10m/s²；封闭气体的温度缓慢降至。求：
（1）温度时空气柱的长度L；
（2）已知该过程中气体向外界放出5.0J的热量，气体内能的增量。（结果保留两位有效数字）

3 . 如图所示，一开口竖直向上、质量为m₀的薄壁汽缸内用质量与厚度均不计的光滑活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞和汽缸的导热性能均良好。用轻绳将整个装置悬挂在天花板上，稳定后活塞到汽缸底部的距离为汽缸高度的一半。现在汽缸底部挂一砂桶，往砂桶内缓慢添加砂子，当活塞到达缸口时停止添加砂子。活塞的横截面积为S，大气压强恒为（g为重力加速度大小），环境的热力学温度恒为T₀。求：
（1）未挂砂桶时缸内气体的压强p；
（2）活塞到达缸口时砂桶（含砂）的质量m。

4 . 如图所示为某型号家用喷水壶的外形图和原理图，壶中气筒内壁的横截面积，活塞的最大行程为，正常喷水时壶内气体压强需达到以上。壶内装水后，将压柄连接的活塞压到气筒的最底部，此时壶内气体体积为，压强为，温度为27°C．已知大气压强。
（1）将喷水壶放到室外，室外温度为12°C，求稳定后壶内气体的压强；
（2）在（1）问情况下且温度保持不变，为了使喷水壶达到工作状态，至少需要通过压柄充气多少次？

6 . 2021年11月7日，王亚平从天和核心舱节点舱成功出舱，成为中国首位出舱行走的女航天员，标志着中国女航天员首次实现“太空漫步”。同时，新舱外航天服也在太空中首次亮相，假如在天和核心舱内航天服内气压为1.0×10⁵Pa，气体体积为2.4L，出舱进入太空后由于外部气压低，航天服内气体体积变为4L，设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统，其内部气体视为理想气体。
（1）求此时航天服内气体的压强；
（2）若开启航天服的充气阀门，向航天服内充入同种气体，保持航天服内气体体积为4L，使航天服内的气压缓慢恢复到0.9×10⁵Pa，则需补充压强为1.5×10⁵Pa的等温气体多少升？

7 . 粗细均匀的“U”型细玻璃管竖直放置，左侧管开口，右侧管封闭，两侧均有水银柱，水平部分封闭有一段空气柱，各部分长度如图所示（图中数据单位均为cm）。 现从左管口缓慢倒入水银，恰好使右侧水平部分的水银全部进入右侧竖直管中。已知大气压强，环境温度不变，左管足够长。 则左管中需要倒入水银柱的长度为（　　）

A．30cm

B．27cm

C．24cm

D．21cm

10 . 水火箭又称气压式喷水火箭、水推进火箭，是一个利用气压作用设计的玩具。在学校科技节上，科技小组同学用容积为2.0L的可乐瓶制作了一支水火箭，箭身及其配重总质量M=0.1kg。现向瓶中装入0.5L的水后用带气嘴的橡胶塞塞紧瓶口，将火箭竖直放置，火箭内气体的压强为1atm，如图所示。用打气筒向里打气，已知打气筒每打一次气能把体积为0.5L、压强为1atm的空气压入瓶内，当瓶内空气压强达到5atm时橡胶塞脱落，水流高速喷出，火箭向上飞起。
（1）水喷出后瞬间，箭体内气体的温度升高还是降低，简要说明理由：
（2）设打气过程气体温度保持不变，求需打气的次数：
（3）若火箭以v=20m/s的速度（相对地面）一次性向下喷出质量m=0.2kg的水流，已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，重力加速度g=10m/s²，忽略空气阻力和喷水过程重力的影响，求火箭上升的最大高度。