2019高考物理二轮复习小题狂做专练三十一气体实验定律

1、1.【2018 全国 I 卷】如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为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po。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V时，将 K 关闭，活塞平衡时其8下方气体的体积减小了V，不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度6大小为g。求流入汽缸内液体的质量。2.【湖北、山东部分重点中学2019 届高三第一次联考】如图为“研究一定质量气体在体积不变的条件下，压强变化与温度变化的关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中，

2、B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的理想气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，烧瓶中气体温度为300 K,B C内的水银面等高。已知大气压强po= 75 cmHg 且保持不变，现对烧瓶中气体缓慢加热使其温度变为360 K。(1) 为保证气体体积不变，C管应该向哪移动？移动距离是多少?(2) 为保证气体压强不变，C管应该向哪移动？说明理由。31 气体实验定律 一、解答题S的活塞将汽缸2017 年高考“最后三十天”专题透析好教育云平台 教育因你我而变23.【兰州一中 2019 届期中】如图所示，一个质量为m的 T 形活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的体积可忽略不计，距汽缸底部

3、ho处连接一 U 形细管(管内气体体积可忽略)，初始时，封闭气体温度为To,活塞水平部分距离汽缸底部1.4ho。现缓慢降低气体的温度，直到U形管中两边水银面恰好相平，此时T 形活塞Po，汽缸横截面积为S,活塞竖直部分高为1.2ho，重力加速度为g。求:(1) 汽缸底部对 T 形活塞的支持力大小;(2) 两水银面相平时气体的温度。4.【济宁 2019 届调研】如图所示，一个高为H 6o cm，横截面积S= 1o cm2的圆柱形竖直放置的导热汽缸，开始活塞在汽缸最上方，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，现在活塞上轻放一个质量为5 kg 的重物，待整个系统稳定后，测得活塞与汽缸底部距离变为h。已知外

4、界大气压强始终为po= 1X105Pa，不计活塞质量及其与汽缸之间的摩擦，取g= 10 m/s2。求：(1) 在此过程中被封闭气体与外界交换的热量；(2) 若开始环境温度为 27C,现将汽缸开口朝上整体竖直放在87C的热水系统中，则)稳定后活塞与汽缸底部距离变为多少？的竖直部分与汽缸底部接触。已知大气压强为35.【桂林市 2019 届月考】如图所示，一根粗细均匀的玻璃管长为L= 100 cm，下端封闭上端开口竖直放置，管内有一段长为H= 25 cm 的水银柱封闭了一段长为Li= 40 cm 的空气柱。已知环境温度为t= 27C,热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+ 273 K，大气压强为po=

5、 75 cmHg。(1)如果将玻璃管缓缓放平(水银不外溢)，求玻璃管内气柱将变为多长(保留三位有效数字)？如果保持玻璃管口向上，缓慢升高管内气体温度，当温度升高到多少摄氏度时，管内水银开始溢出?6.【湖南师大附中 2019 届月考】如图所示，一水平放置的气缸，由截面积不同的两圆筒联接而成。活塞A、B用一长为 31的刚性细杆连接，B与两圆筒联接处相距1= 1.0 m，它们可以在筒内无摩擦地沿左右滑动。AB的截面积分别为SA=30 cnf、SB=15 cm2,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)都是大气，大气压强始终保持为p0= 1X105Pa。活塞B的中心连一不能

6、伸长的细线，细线的另一端固定在墙上当气缸内气体温度为T1= 540 K，活塞AB的平衡位置如图所示，此时细线中的张力为F1= 30 N。L.討 (1) 现使气缸内气体温度由初始的540 K 缓慢下降，温度降为多少时活塞开始r- -向右移动？, “*卜(2) 继续使气缸内气体温度缓慢下降，温度降为多少时活塞A刚刚右移到两圆 - nn筒联接处？2017 年高考“最后三十天”专题透析好教育云平台 教育因你我而变4答案与解析51.【解析】设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V,压强为pi;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poV-pi

7、V2Po=P2V2由已知条件得VV_V=13v26824设活塞上方液体的质量为m由力的平衡条件得 pS = p2S+mg 联立以上各式得m二詈2.解析】（1）由条件可知，气体做等容变化。可得：P=90cmHg因此最终稳定后，左侧液柱应该比右侧液柱高15cm 即 C 端上移 15cm。（2）若气体做等压变化，则气体体积膨胀，B 端液面下移，稳定后 C 与 B 液面相平，即 C 端应向下移动。3.【解析】（1）由 U 形管两边的液面相平可知P2 + rng = P0S + %由理想气体状态方程得,根据玻意耳定律得p1HS= p2hS得：h= 0.40m外界对气体做功 W= （P0S+mg（H- h

8、）根据热力学第一定律得U= W/F QJ= 0由查理定律： V :耗：二（2）初态时,pi= po+咕叫丁曰；末态时，巴讥咕叫解得,6p05707(POS+4.【解析】（1）封闭气体发生等温变化，气体初状态的压强为5p1=p=1.0 x10 Pa,气体末2632017 年高考“最后三十天”专题透析好教育云平台 教育因你我而变6解得：Q= -30J，即放出 30J 热量.（2）气体发生等压变化，得：.代入数据可得hi= 0.48m.5.【解析】（1）以玻璃管内封闭气体为研究对象，设玻璃管横截面积为S,初态压强为：+ 二 lOOcmffff，厂=L.S二405倒转后压强为：由玻意耳定律可得：（2）

9、保持玻璃管口向上，缓慢升高管内气体温度，当水银柱与管口相平时，管中气柱长为： s 二 L-H = 10（】-25m =75 肿 体积为.叫=3 = 75$由于气体发生等压变化，根据盖 -吕萨克定律可得：；-已知r1= 273 + 27 =300K= 4056.【解析】（1）设气缸内气体压强为 p, F 为细线中的张力，则活塞AB 及细杆这个整体的平衡条件为：poS-piS+piSpOSB+FI=O解得：pi=po+=1.2 只要气体压强 pipo,细线就会拉直且有拉力， 活塞就不会移动.当气缸内气体等容变化，温度下降使压强降到po时，细线拉力变为零，再降温时活塞开始向右移动，设此时温度为T2,压强为 P2=po由查理定律：=；代入