高考物理选修大题气体计算专题资料下载.pdf
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连通。
开始测量时,开始测量时,M与与K2相通;
逐渐提升相通;
逐渐提升R,直到,直到K2中水银面与中水银面与K1顶端等高,此时水银已进入顶端等高,此时水银已进入K1,且,且K1中水中水银面比顶端低银面比顶端低h,如图(,如图(b)所示。
设测量过程中温度、与)所示。
设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。
已知相通的待测气体的压强均保持不变。
已知K1和和K2的内径均为的内径均为d,M的容积为的容积为V0,水银的密度为,水银的密度为,重力加速度大小为,重力加速度大小为g。
求:
。
(i)待测气体的压强;
)待测气体的压强;
(ii)该仪器能够测量的最大压强。
)该仪器能够测量的最大压强。
2【体验高考【体验高考2017年全国卷】年全国卷】
(10分)如图,容积均为分)如图,容积均为V的汽缸的汽缸A、B下端有细管(容积可忽略)连通,阀门下端有细管(容积可忽略)连通,阀门K2位于细管的中部,位于细管的中部,A、B的顶部各有一阀门的顶部各有一阀门K1、K3,B中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。
初始时,三个阀门均打开,中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。
初始时,三个阀门均打开,活塞在活塞在B的底部;
关闭的底部;
关闭K2、K3,通过,通过K1给汽缸充气,使给汽缸充气,使A中气体的压强达到大气压中气体的压强达到大气压0p的的3倍后关闭倍后关闭K1。
已知室温为已知室温为27,汽缸导热。
,汽缸导热。
(i)打开)打开K2,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;
,求稳定时活塞上方气体的体积和压强;
(ii)接着打开)接着打开K3,求稳定时活塞的位置;
,求稳定时活塞的位置;
(iii)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高)再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20,求此时活塞下方气体的压强。
,求此时活塞下方气体的压强。
3【体验高考【体验高考2017年全国年全国卷】卷】
(10分)(分)
(2)一热气球体积为)一热气球体积为V,内部充有温度为,内部充有温度为aT的热空气,气球外冷空气的温度为的热空气,气球外冷空气的温度为bT.已知空气在已知空气在1个个大气压、温度为大气压、温度为0T时的密度为时的密度为0,该气球内、外的气压始终都为该气球内、外的气压始终都为1个大气压,重力加速度大小为个大气压,重力加速度大小为g.(i)求该热气球所受浮力的大小;
)求该热气球所受浮力的大小;
(ii)求该热气球内空气所受的重力;
)求该热气球内空气所受的重力;
(iii)设充气前热气球的质量为)设充气前热气球的质量为0m,求充气后它还能托起的最大质量求充气后它还能托起的最大质量1小方同学在做托里拆利实验时,由于操作不慎,玻璃管漏进了一些空气。
当大气压强为76cmHg时,管内外水银面高度差为60cm,管内被封闭的空气柱长度是30cm,如图所示问:
此时管内空气的压强是多少cmHg;
现保持下端水银槽不动,将玻璃管向下插入10cm,则此时的空气柱长度是多少(设此时玻璃管还未触到水银槽底,不考虑水银槽液面的变化,且整个过程温度不变)2如图所示,有一光滑的导热性能良好的活塞C将容器分成A、B两室,A室体积为V0,B室的体积是A室的两倍,A、B两室分别放有一定质量的理想气体A室上连有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计),当两边水银柱高度为19cm时,两室气体的温度均为1300KT若气体的温度缓慢变化,当U形管两边水银柱等高时,(外界大气压等于76cmHg)求:
此时气体的温度为多少?
(*)在这个过程中B气体的内能如何变化?
从外界吸热还是放热?
(不需说明理由)3如图所示,一气缸内由光滑的活塞封闭着一定量的气体,平放在水平面上。
已知活塞的质量为m,活塞的横截面积为S,大气压强为0P,重力加速度g,整个装置静止时,活塞距气缸底部的距离为h,假设气缸壁的导热性能很好,环境的温度保持不变。
若用外力向右拉气缸,让整个装置向右做加速度为a的匀加速直线运动,当活塞和气缸达到相对静止时,求此时密闭气体的压强1p.若将整个装置缓慢地逆时针旋转90,让整个装置静止在地面上,稳定后,求活塞相对气缸移动的距离d。
4如图所示,薄壁光滑导热良好的气缸放在光滑水平面上,当环境温度为10时,用横截面积为221010m的活塞封闭体积为332010m的理想气体,活塞另一端固定在墙上外界大气压强为51010Pa当环境温度为37时,气缸自由移动了多少距离?
如果环境温度保持在37,对气缸作用水平力,使缸内气体体积缓慢地恢复到原来数值,这时气缸受到的水平作用力多大?
5一个水平放置的汽缸,由两个截面积不同的圆筒连接而成。
活塞A、B用一长为4L的刚性细杆连接,05mL,可以在筒内无摩擦地左右滑动。
A、B的截面积分别为2240cm20cmABSS,A、B之间封闭着一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)是压强为501010Pap的大气。
当汽缸内气体温度为T1525K时两活塞静止于如图所示的位置。
求此时气体的压强?
现使汽缸内气体的温度缓慢下降,当温度降为多少时活塞A恰好移到两圆筒连接处?
6在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞面积之比:
1:
3ABSS,两活塞以穿过B底部的刚性细杆相连,可沿水平方向无摩擦滑动,两个气缸都不漏气。
初始时活塞处于平衡状态,A、B中气体的体积均为V0,A、B中气体温度均为T0300K,A中气体压强016App,0p是气缸外的大气压强。
求初始时B中气体的压强Bp;
现对A中气体加热,使其中气体的压强升到025App,同时保持B中气体的温度不变,求活塞重新达到平衡状态时A中气体的温度AT。
7如图所示,A气缸截面积为500cm2,A、B两个气缸中装有体积均为10L、压强均为1atm、温度均为27的理想气体,中间用细管连接。
细管中有一绝热活塞M,细管容积不计现给左面的活塞N施加一个推力,使其缓慢向右移动,同时给B中气体加热,使此过程中A气缸中的气体温度保持不变,活塞M保持在原位置不动。
不计活塞与器壁间的摩擦,周围大气压强为5110atmPa,当推力35103FN时,求:
活塞N向右移动的距离是多少厘米?
B气缸中的气体升温到多少摄氏度?
8如图所示,玻璃管A上端封闭,B上端开口且足够长,两管下端用橡皮管连接起来,A管上端被一段水银柱封闭了一段长为6cm的气体,外界大气压为75cmHg,左右两水银面高度差为5cm,温度为127t保持温度不变,上下移动B管,使A管中气体长度变为5cm,稳定后的压强为多少?
稳定后保持B不动,为了让A管中气体体积回复到6cm,则温度应变为多少?
9如图,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,下端开口处开关K关闭,A侧空气柱的长度为100cml,B侧水银面比A侧的高30cmh,现将开关K打开,从U形管中放出部分水银,当两侧的高度差为110.0cmh时,将开关K关闭,已知大气压强0750cmHgP。
求放出部分水银后A侧空气柱的长度此后再向B侧注入水银,使A、B两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度10某氧气瓶的容积30LV,在使用过程中,氧气瓶中的压强由1100atmP下降到250atmP,且温度始终保持0。
已知在标准状况1mol气体的体积224L。
使用掉的氧气分子数为多少?
(阿伏加德罗常数为23-16010molAN,结果保留两位有效数字)11如图所示,可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分,活塞与气缸顶部有一弹簧相连,当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变,开始时B内充有一定质量的气体,A内真空,B部分高度为10.2mL,此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等,现将整个装置倒置,达到新的平衡后B部分的高度2L等于多少?
设温度不变。
12如图所示,透热的气缸内封有一定质量的理想气体,缸体质量200kgM,活塞质量10kgm,活塞面积2100cmS,活塞与气缸壁无摩擦且不漏气,此时,缸内气体的温度为27,活塞位于气缸正中,整个装置都静止,已知大气压恒为50110pap,重力加速度为2s10m/g,273KTt,求:
缸内气体的压强1p;
缸内气体的温度升高到多少摄氏度时,活塞恰好会静止在气缸缸口AB处?
13如图所示,长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置,管内水银柱的上端正好与管口齐平,封闭气体的长为10cm,外界大气压强不变若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下,这时留在管内的水银柱长为15cm,然后再缓慢转回到开口竖直向上,求:
大气压强0p的值;
玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度14在室温恒定的实验室内放置着如图所示的粗细均匀的L形管,管的两端封闭且管内充有水银,管的上端和左端分别封闭着长度均为015cmL的A、B两部分气体,竖直管内水银高度为20cmH,A部分气体的压强恰好等于大气压强。
保持A部分气体温度不变,对B部分气体进行加热,到某一温度时,水银柱上升5cmh,已知大气压强为76cmHg,室温为300K,试求:
水银柱升高h时,A部分气体的压强;
水银柱升高h时,B部分气体的温度。
(计算结果保留一位小数)参考答案参考答案【全国卷全国卷】
(1)ABD
(2)()(i)22204()xgdhPVdlh;
(;
(ii)2204MgdlPV【解析】
(【解析】
(i)水银面上升至)水银面上升至M的下端使玻璃泡中的气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为的下端使玻璃泡中的气体恰好被封住,设此时被封闭的气体的体积为V,压强等,压强等于待测气体的压强于待测气体的压强p。
提升。
提升R,直到,直到K2中水银面与中水银面与K1顶端等高时,顶端等高时,K1中的水银面比顶端低中的水银面比顶端低h;
设此时封闭气体;
设此时封闭气体的压强为的压强为p1,体积为,体积为V1,则,则204dlVV214dhV由力平衡条件得由力平衡条件得1ppgh整个过程为等温过程,由玻意耳定律得整个过程为等温过程,由玻意耳定律得11pVpV联立联立式得式得22204()gdhpVdlh(ii)由题意知)由题意知hl联立联立式有式有2204gdlpV该仪器能够测量的最大压强该仪器能够测量的最大压强22max04gdlpV【全国全国卷卷】【答案】
(【答案】
(i)00bgVTT(ii)00agVTT(i
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- 高考 物理 选修 气体 计算 专题
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