课时突破练72　气体实验定律的综合应用-2027版高考物理一轮复习

物理课时突破练72气体实验定律的综合应用基础·满分练命题角度一

单一气体多过程类问题的分析与推理1.

(10分)(2026山西大同模拟)如图所示,竖直放置的“L”形细玻璃管截面均

匀,左管上端开口,底管右端封闭,竖直管足够长,底管长d=20cm,用长l0=5cm

的水银柱封闭一段理想气体,最初气体温度T1=300K时,气体的长度l1=10

cm,已知大气压强p0相当于76cm高的水银柱产生的压强。12345答案:360K

(2)继续升高温度,当有h=4cm的水银柱上升到左管,求此时气体的温度T3。答案:600K(1)缓慢升高理想气体的温度,使它的长度变为l2=12cm,求此时气体的温度

T2。12345

代入解得T2=360

K。(2)当有h=4

cm的水银柱上升到左管,有1

cm

水银柱在底管内,此时封闭气体

的压强p3相当于(4+76)

cm高的水银柱产生的压强,p3=p0+ρgh=80

cm×ρg长度为l3=20

cm-1

cm=19

cm

解得T3=600

K。12345命题角度二

关联气体类问题的分析与推理2.

(14分)(2024广东卷)差压阀可控制气体进行单向流动,广泛应用于减震系

统。如图所示,A、B两个导热良好的汽缸通过差压阀连接,A内轻质活塞的

上方与大气连通,B的体积不变。当A内气体压强减去B内气体压强大于Δp

时差压阀打开,A内气体缓慢进入B中;当该差值小于或等于Δp时差压阀关

闭。当环境温度T1=300K时,A内气体体积VA1=4.0×10-2m3,B内气体压强

pB1等于大气压强p0。12345已知活塞的横截面积S=0.10m2,Δp=0.11p0,p0=1.0×105Pa,重力加速度大小g取10m/s2,A、B内的气体可视为理想气体,忽略活塞与汽缸间的摩擦,差压阀与连接管道内的气体体积不计。当环境温度降低到T2=270K时:(1)求B内气体压强pB2。答案:9×104Pa

(2)求A内气体体积VA2。答案:3.6×10-2m3

(3)在活塞上缓慢倒入铁砂,若B内气体压强回到p0并保持不变,求已倒入铁砂

的质量m。答案:1.1×102kg12345

(2)A内气体做等压变化,压强保持不变,初态VA1=4.0×10-2

m3,T1=300

K末态T2=270

K

代入数据可得VA2=3.6×10-2

m3。12345

B内气体压强pB'=p0此时差压阀恰好关闭,所以有pA'-pB'=Δp代入数据联立解得m=1.1×102

kg。12345能力·高分练3.

(6分)(2026陕西榆林模拟)如图所示,一个上端封闭、下端装有阀门K的

“U”形管,右侧的玻璃管长度大于左侧,且两根玻璃管均具有良好的导热性。

两侧的玻璃管内分别封闭了一定质量的理想气体A和B,气体的长度分别为

lA和lB,此时lA=lB。假设玻璃管内的温度等于环境温度,下列说法正确的是

(

C

)CA.

若环境温度缓慢升高ΔT,则封闭气体的长度lA<lBB.

若环境温度缓慢升高ΔT,则封闭气体的长度lA=lBC.

打开阀门K缓慢放出少量水银后,则封闭气体的长度lA<lBD.

打开阀门K缓慢放出少量水银后,则封闭气体的长度lA=lB12345

12345

(1)抽气之后A、B内气体的压强pA、pB。

(2)弹簧的劲度系数k。

12345解析:(1)对A内气体分析:抽气前:体积V=Sl

压强p0

对B内气体分析,

12345

12345

素养·提升练12345(1)开始时右活塞上方气体压强p';

(2)接触恒温热源后且未打开K之前,左活塞上升的高度H;

(3)打开阀门K后,重新达到平衡时左汽缸中活塞上方气体的体积Vx。

12345解析:(1)对左侧活塞,由平衡条件得p0S=1.