2024届一轮复习新人教版 小专题二十 应用气体实验定律解决三类模型问题 作业.docx

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1、小专题（二十）应用气体实验定律解决“三类模型”问题训练学科素养.基础题组夯基1.（2023广东广州模拟）若已知大气压强为Po,图中各装置均处于静止状态,液体密度均为P,重力加速度为g,下列说法正确的是（D）A.甲图中密闭气体的压强大小是po+PghB.乙图中密闭气体的压强大小是po+PghC.丙图中密闭气体的压强大小是Po-PghD.丁图中密闭气体的压强大小是po+Pgh1解析:题图甲中密闭气体的压强大小是P（TPgh,A错误;题图乙中密闭气体的压强大小是P。-Pgh,B错误;题图丙中密闭气体的压强大小是P=Po+Pghsin60o=p0+苧Pgh,C错误;题图丁中密闭气体的压强大小是p0+P

2、gh1,D正确。2 .（多选）如图，固定的导热汽缸内用活塞密封一定质量的理想气体,汽缸置于温度不变的环境中。现用力使活塞缓慢地向上移动，密闭气体的状态发生了变化。下列图像中p、V和U分别表示该气体的压强、体积和内能,Ek表示该气体分子的平均动能,n表示单位体积内气体的分子数，a、d为双曲线，b、c为直线，能正确反映上述过程的是（ABD）解析：导热汽缸置于温度不变的环境中说明气体做等温变化,其P-V图像是双曲线,A正确;理想气体的内能由分子动能决定,温度不变,气体的内能不变,B正确,C错误;单位体积内气体的分子数与体积的乘积为容器内分子总数,容器内分子总数不变,D正确。3 .（2023上海奉贤区

3、模拟）如图所示,两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连,左管内封有一段长30cm的气体,右管开口，左管水银面比右管内水银面高25cm,大气压强为75CnIHg,现移动右侧玻璃管，使两侧管内水银面相平,此时气柱的长度为（A）1-!.WA.20cmB.25cmC.40cmD.45cm解析:设玻璃管横截面积为S,初态气体的压强为p1=75cmHg-25CnIHg二50cmHg,体积V1=30Scm3,当两侧管内水银面相平时,设气柱长度为1,则气体体积为V2=1S,压强p2=75CmHg,由玻意耳定律可得p1V1=p2V2,联立解得1=20cm,故A正确，B、C、D错误。4.（2023江苏扬州模拟）如图

4、所示,20的氧气和10的氢气体积相同，水银柱在连通两容器的足够长的细管中央，当氧气和氢气的温度都升高10时,水银柱（B）A.不移动B.向左移动C.向右移动D.先向右后向左移动解析:根据理想气体状态方程学C,假设气体体积不变,有勺*二号=TT1T2TP*T,由题知，开始时刻气体两边压强相等,且T氧QT氮可得T1两边升高相同的温度时,有P触气P氢气,则右边氢气压强将大于左边氧气的压强,水银柱将向左移动,故选Bo5.如图所示,一汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体。已知汽缸不漏气,活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时,外界大气压强为Po,活塞紧压小挡板。现缓慢升高汽缸内气体的

5、温度,则下列能反映汽缸内气体的压强P随热力学温度T变化的图像是（B）解析:当缓慢升高汽缸内气体温度时,开始一段时间内气体发生等容变化,根据查理定律可知,汽缸内气体的压强P与汽缸内气体的热力学温度T成正比,在P-T图像中，图线是延长线过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时,缸内气体的压强等于外界的大气压,气体发生等压膨胀,在P-T图像中，图线是平行于T轴的直线,B正确。6.（2023山东济宁模拟）如图，上端开口的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,质量为m的活塞处于容器中部,活塞面积为So用密封的盖子封住容器口后，将容器在竖直面内沿顺时针缓慢转至水平位置,这时活塞左边气体体积为4,右边气体体积为V

6、2o已知大气压强为Po,重力加速度为g,整个过程温度不变,活塞与汽缸无摩擦且不漏气。则约D）S1口m-Viy27777777777777777777777777Jv7777A.1-皿B.1+速mgmgCTD.1+YPOSPOS解析:竖直放置时,对活塞有mg+p0S=p10S,水平位置时,两端气体压强相等,设为P,则对左端气体有Pq=PV对右端气体有Po-pV2,联立以上方程解得;1+嗯故D正确,A、B、C错误。7.活塞式真空泵的工作原理如图,抽气筒与被抽密闭容器通过自动阀门相连,当活塞从抽气筒的左端向右移动到右端过程中，阀门自动开启，密闭容器内的气体流入抽气筒,活塞从右端向左移动到左端过程中，

7、阀门自动关闭,抽气筒内活塞左侧的气体被排出，即完成一次抽气过程,如此往复,密闭容器内的气体压强越来越小。若密闭容器的容积为V,抽气筒的容积为0.IV,抽气前密闭容器内气体的压强为poo抽气过程中气体的温度不变,若第1次抽气过程中被抽出的气体质量为叫第2次抽气过程中被抽出的气体质量为m2,则12：面为（C）自动阀门密闭容器/活塞-K抽气筒A.1B.0.9：1.1C.1：1.1D.1：1.I2解析:根据玻意耳定律,第1次抽气过程PoV=p1（V+0.IV）,第2次抽气过程PV=p2（V+0.IV）,而InI正比于0.Ip1V,叱正比于0.Ip2V,所以&：m1=p2:PF1:1.1,故选Co8.（

8、2023广东深圳模拟）某品牌节能汽车，其后轮胎标准胎压为2.50p0o当车外温度显示为27,胎压监测系统在仪表盘上显示为2.50p0o在冬天使用车辆时,车外温度显示为7,发现仪表盘上显示胎压为2.33p0,此时,车胎内气体可看作理想气体,车胎内体积可视为不变（设大气压强为Po）o试分析冬天使用时,后轮胎是否有漏气；若后轮胎的容积是251,要使该车胎在使用时胎压恢复到2.5Opo,需要充入一定量的压强为2.40p。的同种气体多少升?充气过程中车胎内温度视为不变。解析：根据查理定律得十肾，代入数值岩黑二悬，解得P212乙IS十乙IZzo+/2.33p。，轮胎没有漏气。根据玻意耳定律得2.33p0V

9、2.4p0V=2.5OpoV,解得1771o答案：（1）轮胎没有漏气（2）1.771创新题组提能9. （2023湖北荆州模拟）氧气瓶内装有温度300K、压强为10atm的氧气,瓶口安装着一个泄气阀，当瓶内气体的压强超过12atm时，气体将自动排出。在运送时,氧气瓶被装载在车厢中,但炎炎夏日下，车厢内温度变高,此时泄气阀正常工作,排出部分气体,当运送到目的地时,氧气瓶的氧气压强为12atm,温度为400K,则排出气体的质量约为原有气体总质量的（A）1n1A.B.-106C.-D.i54解析:设原气体体积为V,原气体到压强为12atm且温度为400K时体积为可，根据理想气体状态方程可得嘤r=黑,得

10、到V二W,所以,UUJUUJ1U排出的气体质量约为原有气体总质量的:故选A。10. （2023山东临沂模拟）如图所示,劲度系数k=500Nm的竖直弹簧下端固定在水平地面上,上端与一活塞相连,导热良好的汽缸内被活塞密封了一定质量的气体,整个装置处于静止状态。已知汽缸质量m1=5kg,汽缸底面积SnOcm：大气压强PO=1OXIO,Pa,此时活塞离汽缸底部的距离h=40cmo现在汽缸上加一质量叱=5kg的重物。忽略汽缸壁厚度以及活塞与汽缸之间的摩擦力,汽缸下端离地足够高，环境温度保持不变,g取Iom/S?。则汽缸稳定时下降的距离（B）A.10cmB.20cmC.30cmD.40cm解析:设未加重物

11、时内部气体压强为Pb由平衡条件可得p1S=m1g+p0S,解得P115X105pa。加重物后,设汽缸内气体压强为P?,由平衡条件可得P2S=mg+pS+i2g,解得P2=2.OXIO,Pa,由玻意耳定律有PhS=P2h2S,解得h2=0.3叫活塞下降距离AX警01m,所以汽缸稳定时下降的k距离h=h1-h2+x=0.2m=20cm,故选Bo11. （2023山东泰安二模）（多选）内径均匀的T形细玻璃管竖直放置,管内有被水银封闭的理想气体I和,竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为27C,大气压强p0=76CmHgo现只对理想气体I加热，直到竖直玻璃管中的水银与管口相平，此时（

12、BC）IOcm14cmID10cm12cm10cm10cmA.理想气体I的温度为500KB.理想气体I的温度为700KC.理想气体II长度变为9cmD.理想气体II长度变为6cm解析：以理想气体为研究对象,初状态有pfpo+14cmHg=90cmHg,V1=11S,p2=p0+24cmHg=100cmHg,V2=12S,根据玻意耳定律可得p1V1=p2V2,解得1kP必9：。c）=9cm,C正确,D错误；以理想气体I为研究对象，P2100初状态有Pi,-po+14cmHg=90CnIHg,VJ=1S,T=300K,p2,=p0+24cmHg=100cmHg,V2,=12,S,其中I=(10+1

13、0+1)cm=21cm,根据理想气体状态方程可得吗2-二独詈一,解得T2=P2上F=T1T2P11110X21X3OOk=700K,B正确,A错误。90X1012. (2023广东广州模拟)横截面积分别为S和2S的两个汽缸接在一起竖直放置,导热汽缸内分别有活塞A、B封闭一定质量的理想气体，两光滑活塞质量分别为限2%由轻质硬杆连接,当缸内气体温度为T。,外界大气压强为P。时,平衡时两活塞到汽缸连接处距离均为1,重力加(2)保证在气体状态变化时,两活塞均不滑到两汽缸连接处,求缸内气体的温度变化范围。解析：对A受力分析p0S+mg=FN+piS,对整体p0S+2p1S+3mg=pS+2p0S,解得R=4mg,P1PO一等。气体发生等压变化,当B活塞到连接处时空工冬,T1当A活塞到连接处时W1拦，7OT2缸内气体的温度变化范围IToCTqTOo答案：(1)4Ing(2)ToTTo