2020版高考物理第十四章第3课时气体实验定律的应用限时规范训练（含解析）新人教版.docx

气体实验定律的应用基础巩固题组(20分钟，50分)1.一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C，最后到D状态，下列说法中正确的是()AAB温度升高，体积不变BBC压强不变，体积变大CCD压强变小，体积变小DB状态的温度最高，C状态的体积最大解析：选A.在p T图象中斜率的倒数反映气体的体积，所以VAVBVDVC，故选项B、C、D均错2如图所示为一定质量理想气体的体积V与温度T的关系图象，它由状态A经等温过程到状态B，再经等容过程到状态C.设A、B、C状态对应的压强分别为pA、pB、pC，则下列关系式中正确的是()ApApB，pBpCBpApB，pBpCCpApB，pBpC DpApB，pBpC解析：选A.由常量得：A到B过程，T不变，体积减小，则压强增大，所以pApB；B经等容过程到C，V不变，温度升高，则压强增大，即pBpC，所以A正确3某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7103 m3.往桶内倒入4.2103 m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出如果每次能打进2.5104m3的空气，要使喷雾器内药液能全部喷完，且整个过程中温度不变，则需要打气的次数是()A16次 B17次C20次 D21次解析：选B.设大气压强为p，由玻意耳定律，npV0pVpV，V02.5104m3，V5.7103m34.2103 m31.5103m3，V5.7103m3，解得n16.8次17次，选项B正确4一氧气瓶的容积为0.08 m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧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，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天解析：设氧气开始时的压强为p1，体积为V1，压强变为p2(2个大气压)时，体积为V2.根据玻意耳定律得p1V1p2V2重新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积为V3V2V1设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0，则有p2V3p0V0设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为V，则氧气可用的天数为NV0/V联立式，并代入数据得N4(天)答案： 4天5(2018高考全国卷)如图所示，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量解析：设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得p0p1V1p0p2V2由已知条件得V1VV2设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p2Sp1Smg联立以上各式得m答案： 能力提升题组(25分钟，50分)1一个篮球的容积是2.5 L，用打气筒给篮球打气时，每次把105 Pa的空气打进去125 cm3.如果在打气前篮球内的空气压强也是105 Pa，那么打30次以后篮球内的空气压强是多少？(设打气过程中气体温度不变)解析：令V2为篮球的容积，V1为30次所充空气的体积及篮球的容积之和，则V1V2nV2.5 L300.125 L6.25 L由于整个过程中空气质量不变、温度不变，可用玻意耳定律求解，即有p1V1p2V2解得p2 Pa2.5105 Pa.答案： 2.5105 Pa2(2019河北四市调研)如图，横截面积相等的绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两汽缸内都装有理想气体，初始时体积均为V0、温度为T0且压强相等，缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强变为原来的1.5倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸A中气体的体积VA和温度TA.解析：设初态压强为p0，对汽缸A加热后A、B压强相等：pB1.5p0B中气体始、末状态温度相等，由玻意耳定律得：p0V01.5p0VB2V0VAVB解得VAV0.对A部分气体，由理想气体状态方程得：解得TA2T0.答案： V02T03(2018高考全国卷)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l118.0 cm和l212.0 cm.左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边求U形管平放时两边空气柱的长度在整个过程中，气体温度不变解析：设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为p1和p2.U形管水平放置时，两边气体压强相等，设为p，此时原左、右两边气柱长度分别变为l1和l2.由力的平衡条件有p1p2g(l1l2)式中为水银密度，g为重力加速度大小由玻意耳定律有p1l1pl1p2l2pl2两边气柱长度的变化量大小相等l1l1l2l2由式和题给条件得l122.5 cml27.5 cm答案： 22.5 cm7.5 cm4(2019沈阳模拟)如图所示，内壁光滑的圆柱形导热汽缸固定在水平面上，汽缸内被活塞封有一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，质量和厚度都不计，活塞通过弹簧与汽缸底部连接在一起，弹簧处于原长，已知周围环境温度为T0，大气压强恒为p0，弹簧的劲度系数k(S为活塞横截面积)，原长为l0，一段时间后，环境温度降低，在活塞上施加一水平向右的压力，使活塞缓慢向右移动，当压力增大到某一值时保持恒定，此时活塞向右移动了0.2l0，缸内气体压强为1.1p0.(1)求此时缸内气体的温度T1；(2)对汽缸加热，使气体温度缓慢升高，当活塞移动到距汽缸底部1.2l0时，求此时缸内气体的温度T2.解析：(1)汽缸内的气体，初态时：压强为p0，体积为V0Sl0，温度为T0末态时：压强为p11.1p0，体积为V1S(l00.2l0)由理想气体状态方程得：解得：T10.88T0.(2)当活塞移动到距汽缸底部1.2l0时，体积为V21