高考物理二轮复习 备课资料 专题九 热学 高考热点剖析 气体实验定律的应用课件 选修3-3

高考热点剖析 气体实验定律的应用 全 国 卷 高 考 真 题题 剖 析 2015年卷,33(2)2015年卷,33(2)2016年卷,33(2)2016年卷,33(2) 一固定的竖竖直汽缸由 一大一小两个同轴圆轴圆 筒组组成,两圆圆筒中各有 一个活塞,初始时时大活 塞与大圆圆筒底部相距 ,两活塞间间封闭闭气体 的温度为为T1=495 K,现现 汽缸内气体温度缓缓慢 下降,活塞缓缓慢下移, 求缸内封闭闭气体的温 度及缸内封闭闭气体的 压压强. 一粗细细均 匀的U形管 竖竖直放置, A侧侧上端封 闭闭,B侧侧上端与大气相 通,下端开口处处开关K 关闭闭,现现将开关K打开, 从U形管中放出部分水 银银,当两侧侧水银银面的高 度差为为h1=10.0 cm时时, 求A侧侧空气柱的长长度和 再向B侧侧注入水银银,使 A,B两侧侧的水银银面达到 同一高度时时注入的水 银银在管内的长长度. 一氧气瓶的容积为积为0.08 m3,开始时时瓶中氧气的 压压强为为20个大气压压.某 实验实验室每天消耗1个大 气压压的氧气0.36 m3.当 氧气瓶中的压压强降低到 2个大气压时压时,需重新充 气.若氧气的温度保持 不变变,求这这瓶氧气重新 充气前可供该实验该实验 室使 用多少天.p= ,其 中=0.070 N/m.现让现让 水下10 m处处一半径为为 0.50 cm的气泡缓缓慢上 升,求在水下10 m处处气 泡内外的压压强差及气泡 上升到接近水面时时,气 泡的半径与其原来半径 之比的近似值值. 一氧气瓶的容积为积为 0.08 m3,开始时时瓶中 氧气的压压强为为20个大 气压压.某实验实验室每天消 耗1个大气压压的氧气 0.36 m3.当氧气瓶中的 压压强降低到2个大气压压 时时,需重新充气.若氧 气的温度保持不变变,求 这这瓶氧气重新充气前 可供该实验该实验 室使用多 少天. 全 国 卷 高 考 真 题题 剖 析 2016年卷,33(2) 2017年卷,33(2) 2017年卷,33(2) 2017年卷,33(2) 一U形玻璃管竖竖直放 置,左端开口,右端 封闭闭,左端上部有一 光滑的轻轻活塞.初始 时时,管内汞柱及空气 柱长长度如图图所示. 用力向下缓缓慢推活 塞,直至管内两边边汞 柱高度相等时为时为 止 .求此时时右侧侧管内 气体的压压强和活塞 向下移动动的距离. 初始时时,三个阀门阀门 均打开, 关闭闭 K2,K3,通过过K1给给汽 缸充气,使A中气体 的压压强达到大气压压 p0的3倍后关闭闭K1. 求气体的体积积和压压 强及活塞的位置. 一热热气球体积为积为 V, 内部充有温度为为Ta的 热热空气,气球外冷空 气的温度为为Tb.该该气 球内、外的气压压始 终终都为为1个大气压压, 重力加速度大小为为 g.求该热该热 气球所受 浮力及球内空气的重 力. 一种测测量稀薄气体压压 强的仪仪器,开始测测量 时时,M与K2相通;逐渐渐 提升R,直到K2中水银银 面与K1顶顶端等高,此 时时水银银已进进入K1,且 K1中水银银面比顶顶端低 h,求待测测气体的压压强 及该仪该仪 器能够测够测 量 的最大压压强. 常 考 类类 型 1.“汽缸”类问题类问题 2.“液柱”类问题类问题 3.“打气抽气”类问题类问题 【热点集训】 答案:(1)120 cmHg (1)求烧瓶A中气体压强(压强单位可用cmHg); 答案:(2)48 cm (2)将橡胶气囊B恢复原状,再将水槽缓慢加热至47 ,求U形管两测水银面 的高度差. 2.“汽缸”类问题(2017吉林省吉林市三模)如图所示,两个壁厚可忽略的圆柱 形金属筒A和B套在一起,底部到顶部的高度为18 cm,两者横截面积相等,光滑接 触且不漏气.将A用绳系于天花板上,用一块绝热板托住B,使它们内部密封的气 体压强与外界大气压相同,均为1.0105 Pa,然后缓慢松开绝热板,让B下沉,当 B下沉了2 cm时,停止下沉并处于静止状态.求: 答案:(1)0.9105 Pa (1)此时金属筒内气体的压强. 答案:(2)-3 (2)若当时的温度为27 ,欲使下沉后的金属筒恢复到原来位置,应将气体的 温度变为多少摄氏度? 3.“打气”类问题(2017辽宁大连二模)标准状况下大气压强为p0=1.013105 Pa,在标准状况下用打气筒给一个体积为V0=2.5 L的足球充气,如图所示.充气 前足球呈球形、内部空气的压强为1.013105 Pa,设充气过程中球内、外的温 度始终保持20 不变.在充气的最后时刻,对打气筒活塞施加的压力为F=200 N.设打气筒为圆柱形,其活塞的横截面积为S=10 cm2,打气筒每次打气压下的高 度为20 cm.不计各种摩擦,打气筒的活塞与连杆、把手的重力均不计.求充气 过程中,打气筒的活塞下压了多少次? 解析:打气的最后时刻,设足球内气体的压强为p,以活塞为研究对象,由平 衡条件得p0S+F=pS,每次压下打气筒的体积为lS,设共需要压下打气筒n次, 取足球内原有气体与外面打进的气体整体为研究对象,做等温变化,由玻 意耳定律得p0(V0+nlS)=pV0,解得n=25(次). 答案:25次 4.“液柱”类问题(2017江西南昌二模)如图所示,两端开口、粗细均匀的足够 长玻璃管插在大水银槽中,管的上部有一定长度的水银柱,两段空气柱被封闭 在左右两侧的竖直管中.开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为300 K,平衡 时水银柱的位置如图(h1=h2=5 cm,L1=50 cm),大气压强为75 cmHg. 解析:(1)左管内气体压强 p1=p0+ph2=(75+5)cmHg=80 cmHg, 右管内气体压强 p2=p1+ph1=(80+5)cmHg=85 cmHg, p2=p0+ph3, 解得,右管内外液面高度差h3=10 cm, 右管内气柱长度L2=L1-h1-h2+h3=50 cm. 答案:(1)50 cm 求:(1)右管内气柱的长度L2. 答案:(2)60 cm (2)关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3.(大气压强 保持不变) 5.“汽缸”类问题(2017陕西宝鸡一模)如图(甲)所示,竖直放置的汽缸中的活 塞上放置一重物,活塞可在汽缸内无摩擦滑动.汽缸导热性良好,其侧壁有一个 小孔与装有水银的U形玻璃管相通,汽缸内封闭了一段高为80 cm的理想气体柱 (U形管内的气体体积不计,U形管足够长且水银始终没有进入汽缸),此时缸内气 体处于图(乙)中的A状态,温度为27 .已知大气压强p0=1.0105 Pa=75 cmHg, 重力加速度g取10 m/s2. 答案:(1)37.5 cm 625 kg (1)求A状态时U形管内水银面的高度差h1和活塞及重物的总质量m; 答案:(2)327 (2)若对汽缸缓慢加热,使缸内气体变成B状态,求此时缸内气体的温度. 6.“打气”类问题(2017重庆校级一模)如图是一种气压保温瓶的结构示意图. 其中出水管很细,体积可忽略不计,出水管口与瓶胆口齐平,用手按下按压器时 ,气室上方的小孔被堵塞,使瓶内气体压强增大,水在气压作用下从出水管口流 出.最初瓶内水面低于水管口10 cm,此时瓶内气体(含气室)的体积为2.0102 cm3,已知水的密度为1.0103 kg/m3,按压器的自重不计,大气压p0=1.01105 Pa,g取10 m/s2.求: 解析:(1)由题意知,瓶内外气压以及水的压强存在以下关系 p内=p0+p水=p0+gh水 =1.01105 Pa+1.0103 kg/m310 m/s20.1 m =1.02105 Pa; 答案:(1)1.02105 Pa (1)要使水从出水管口流出,瓶内水面上方的气体压强至少要多大