2019高考物理二輪復(fù)習(xí)小題狂做專練三十一氣體實(shí)驗(yàn)定律

1、1.【2018 全國 I 卷】如圖，容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連，細(xì)管上有一閥門 K。開始時(shí)，K 關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為po?，F(xiàn)將 K 打開,容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為V時(shí)，將 K 關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其8下方氣體的體積減小了V，不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度6大小為g。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。2.【湖北、山東部分重點(diǎn)中學(xué)2019 屆高三第一次聯(lián)考】如圖為“研究一定質(zhì)量氣體在體積不變的條件下，壓強(qiáng)變化與溫度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶中，

2、B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管開口向上，一定質(zhì)量的理想氣體被水銀封閉于燒瓶內(nèi)。開始時(shí)，燒瓶中氣體溫度為300 K,B C內(nèi)的水銀面等高。已知大氣壓強(qiáng)po= 75 cmHg 且保持不變，現(xiàn)對燒瓶中氣體緩慢加熱使其溫度變?yōu)?60 K。(1) 為保證氣體體積不變，C管應(yīng)該向哪移動(dòng)？移動(dòng)距離是多少?(2) 為保證氣體壓強(qiáng)不變，C管應(yīng)該向哪移動(dòng)？說明理由。31 氣體實(shí)驗(yàn)定律 一、解答題S的活塞將汽缸2017 年高考“最后三十天”專題透析好教育云平臺(tái) 教育因你我而變23.【蘭州一中 2019 屆期中】如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的 T 形活塞在汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞的體積可忽略不計(jì)，距汽缸底部

3、ho處連接一 U 形細(xì)管(管內(nèi)氣體體積可忽略)，初始時(shí)，封閉氣體溫度為To,活塞水平部分距離汽缸底部1.4ho。現(xiàn)緩慢降低氣體的溫度，直到U形管中兩邊水銀面恰好相平，此時(shí)T 形活塞Po，汽缸橫截面積為S,活塞豎直部分高為1.2ho，重力加速度為g。求:(1) 汽缸底部對 T 形活塞的支持力大小;(2) 兩水銀面相平時(shí)氣體的溫度。4.【濟(jì)寧 2019 屆調(diào)研】如圖所示，一個(gè)高為H 6o cm，橫截面積S= 1o cm2的圓柱形豎直放置的導(dǎo)熱汽缸，開始活塞在汽缸最上方，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，現(xiàn)在活塞上輕放一個(gè)質(zhì)量為5 kg 的重物，待整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，測得活塞與汽缸底部距離變?yōu)閔。已知外

4、界大氣壓強(qiáng)始終為po= 1X105Pa，不計(jì)活塞質(zhì)量及其與汽缸之間的摩擦，取g= 10 m/s2。求：(1) 在此過程中被封閉氣體與外界交換的熱量；(2) 若開始環(huán)境溫度為 27C,現(xiàn)將汽缸開口朝上整體豎直放在87C的熱水系統(tǒng)中，則)穩(wěn)定后活塞與汽缸底部距離變?yōu)槎嗌?？的豎直部分與汽缸底部接觸。已知大氣壓強(qiáng)為35.【桂林市 2019 屆月考】如圖所示，一根粗細(xì)均勻的玻璃管長為L= 100 cm，下端封閉上端開口豎直放置，管內(nèi)有一段長為H= 25 cm 的水銀柱封閉了一段長為Li= 40 cm 的空氣柱。已知環(huán)境溫度為t= 27C,熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系為T=t+ 273 K，大氣壓強(qiáng)為po=

5、 75 cmHg。(1)如果將玻璃管緩緩放平(水銀不外溢)，求玻璃管內(nèi)氣柱將變?yōu)槎嚅L(保留三位有效數(shù)字)？如果保持玻璃管口向上，緩慢升高管內(nèi)氣體溫度，當(dāng)溫度升高到多少攝氏度時(shí)，管內(nèi)水銀開始溢出?6.【湖南師大附中 2019 屆月考】如圖所示，一水平放置的氣缸，由截面積不同的兩圓筒聯(lián)接而成?；钊鸄、B用一長為 31的剛性細(xì)桿連接，B與兩圓筒聯(lián)接處相距1= 1.0 m，它們可以在筒內(nèi)無摩擦地沿左右滑動(dòng)。AB的截面積分別為SA=30 cnf、SB=15 cm2,A、B之間封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，兩活塞外側(cè)(A的左方和B的右方)都是大氣，大氣壓強(qiáng)始終保持為p0= 1X105Pa?；钊鸅的中心連一不能

6、伸長的細(xì)線，細(xì)線的另一端固定在墻上當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度為T1= 540 K，活塞AB的平衡位置如圖所示，此時(shí)細(xì)線中的張力為F1= 30 N。(1) 現(xiàn)使氣缸內(nèi)氣體溫度由初始的540 K 緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞開始向右移動(dòng)？,i他.卜(2) 繼續(xù)使氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，溫度降為多少時(shí)活塞A剛剛右移到兩圓筒聯(lián)接處？2017 年高考“最后三十天”專題透析好教育云平臺(tái) 教育因你我而變4答案與解析51.【解析】設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為V,壓強(qiáng)為pi;下方氣體的體積為V2,壓強(qiáng)為P2,在活塞下移的過程中，活塞上下方氣體的溫度均保持不變。由玻意耳定律得PoV- PiVi2VPoP2V22由

7、已知條件得 yV_i3v26824設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為m由力的平衡條件得 PS = p2S+mg 聯(lián)立以上各式得 m526g2.解析】（1）由條件可知，氣體做等容變化。由查理定律： V :壷；蘭可得：P=90cmHg因此最終穩(wěn)定后，左側(cè)液柱應(yīng)該比右側(cè)液柱高15cm,即 C 端上移 15cm。（2）若氣體做等壓變化，則氣體體積膨脹，B 端液面下移，穩(wěn)定后 C 與 B 液面相平，即 C 端應(yīng)向下移動(dòng)。3.【解析】（1）由 U 形管兩邊的液面相平可知P2 + rng = P0S + %由理想氣體狀態(tài)方程得,根據(jù)玻意耳定律得P1HS= P2hS得：h= 0.40m外界對氣體做功W= （P0S+mg（

8、H- h）根據(jù)熱力學(xué)第一定律得U= W/F Q=0（2）初態(tài)時(shí),pi= po+咕叫丁曰；末態(tài)時(shí)，巴譏咕叫解得,6p05707(POS+4.【解析】（1）封閉氣體發(fā)生等溫變化，氣體初狀態(tài)的壓強(qiáng)為5p1=p=1.0 x10 Pa,氣體末2632017 年高考“最后三十天”專題透析好教育云平臺(tái) 教育因你我而變6解得：Q= -30J，即放出 30J 熱量.（2）氣體發(fā)生等壓變化，得：.代入數(shù)據(jù)可得hi= 0.48m.5.【解析】（1）以玻璃管內(nèi)封閉氣體為研究對象，設(shè)玻璃管橫截面積為S,初態(tài)壓強(qiáng)為：+ 二 lOOcmffff，廠=L.S二405倒轉(zhuǎn)后壓強(qiáng)為：由玻意耳定律可得：（2）保持玻璃管口向上，緩慢

9、升高管內(nèi)氣體溫度，當(dāng)水銀柱與管口相平時(shí)，管中氣柱長為： s 二 L-H = 10（】-25m =75 腫 體積為.叫=3 = 75$由于氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋 -呂薩克定律可得：；-已知r1= 273 + 27 =300K= 4056.【解析】（1）設(shè)氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為 p, F 為細(xì)線中的張力，則活塞AB 及細(xì)桿這個(gè)整體的平衡條件為：poS-piS+piSpOSB+FI=O解得：pi=po+=1.2 只要?dú)怏w壓強(qiáng) pipo,細(xì)線就會(huì)拉直且有拉力， 活塞就不會(huì)移動(dòng).當(dāng)氣缸內(nèi)氣體等容變化，溫度下降使壓強(qiáng)降到po時(shí)，細(xì)線拉力變?yōu)榱?，再降溫時(shí)活塞開始向右移動(dòng)，設(shè)此時(shí)溫度為T2,壓強(qiáng)為 P2=po由查理定律：=；代入數(shù)