2019届高三二轮复习物理学案(气体)

12019届高三二轮复习物理学案气体实验定律2019年3月1日1.某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10－3m3．往桶内倒入4.2×10－3m3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2.5×10－4m3的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4标准大气压应打气几次？这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？（设大气压强为1标准大气压，整个过程中温度不变）2太空中的宇航员都穿着一套与外界绝热的航天服，它能为宇航员提供合适的生存环境。假如在地面上航天服内气压为latm，气体的体积为2L，温度为T0，到达太空后由于外部气压低，航天服急剧膨胀，内部气体体积达到最大为4L。○1宇航员由地面到太空的过程中，如果不采取任何措施，航天服内气体内能变化情况如何？为使航天服内气体保持恒温，应给内部气体制冷还是加热？②为使航天服在最大体积时内部气压达到0.9atm，温度为T0，可以通过补充气体实现，则需向其内部补充温度为To、压强为latm的气体多少升？3如图所示，为一气体温度计的结构示意图。储有一定质量理想气体的测温泡P通过细管与水银压强计左臂A相连，压强计右管B和C与大气相通。移动右管B可调节其水银面的高度，从而保证泡内气体体积不变。当测温泡P浸在冰水混合物中，大气压强相当于76cm高水银柱所产生的压强时，压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处。（1）使用这种温度计，其刻度是____________的；（选填“均匀”、“不均匀”）（2）刻度为7.6cm处所对应的温度为_____________℃；（3）当大气压强增大到78cmHg时，将测温泡P浸在冰水混合物中，调节右管同时移动刻度尺，使压强计左右两管的水银面恰好都位于刻度尺的零刻度处，但不改变其刻度，则测量值_____________真实值（选填“大于”、“小于”或“等于”）。若从刻度上读出温度变化1℃，则实际温度变化___________℃。4、如图所示，一个开口向上的圆筒气缸直立于地面上，距缸底2L处固定一个中心开孔的隔板a，在小孔处装有一个能向下开启的单向阀门b，只有当上部压强大于下部压强时，阀门才开启．C为一质量与摩擦均不计的活塞，开始时隔板以下封闭气体压强为1.2p0(p0为大气压强)；隔板以上由活塞c封闭的气体压强为p0，活塞C与隔板距离为L．现对活塞c施加一个竖直向下缓慢增大的力F0设气体温度保持不变，已知F增大到F0时，可产生向下的压强为0.2p0，活塞与隔板厚度均可不计，（上下是相同的理想气体）求：①当力缓慢增大到2F0时，活塞c距缸底高度是多少？②当力缓慢增大到4F0时，缸内各部分气体压强是多少？5（12分）一足够高的直立气缸上端开口，用一个厚度不计的光滑活塞封闭了一段高为80cm的气柱，气缸侧壁通过一个小开口与U形管相连，开口离气缸底部的高度为70cm，开口管内及U形管内的气体体积忽略不计。已知图示状态时气体的温度为7℃,U形管内水银面的高度差h1=5cm，大气压强为p0=1.0×105Pa不变，水银的密度=13.6×103kg/m3，取g＝10m/s2。求：（1）现在活塞上添加沙粒，同时对气缸内的气体加热，始终保持活塞的高度不变，当气体的温度缓慢升高到37℃时，U形管内水银的高度差为多少？（2）停止添加沙粒，让气缸内的气体逐渐冷却，那么当气体的温度至少降为多少℃时，U形管内两侧的水银面变为一样高？6.如图所示，粗细均匀，两端封闭的玻璃管中有一段水银，将空气隔成不等长的A、B两部分，若使管内两部分气体的温度同时升高相同的温度，则管内的水银柱将向哪个方向移动？实验班专用2跟踪练习1如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是()2（2010江苏物理）(1)为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是．（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功．现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量．在上述两个过程中，空气的内能共减小kJ，空气（选填“吸收”或“放出”）的总能量为kJ．3．（2011·上海物理）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中()fv表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TI，TII，TIII，则(A)TITIITIII(B)TIIITIITI，(C)TIITI，TIITIII(D)TI=TII=TIII4（2011·新课标理综）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=70cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。5．(10分)（2010·新课标理综）如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为l/4。一用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为l/2，求此时气缸内气体的压强。大气压强为p0，重力加速度为g。6、一个开口的玻璃瓶，当瓶内空气温度由270C升高到1270C时，瓶内剩下的空气质量是原来的几分之几？7、如图所示，长L=31cm、内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住L1=10cm长的空气柱，现将玻璃管以底端为轴在竖直平面内缓慢转动一周，直到开口再次向上，求玻璃管长口再次向上时空气柱的长度。（大气压强P0=75cmHg）3参考答案1.18次可以使喷雾器内的药液全部喷出2.①航天服内气体因膨胀对外做功，W0；而航天服绝热Q=0，由热力学第一定律⊿U=W+Q知，⊿U0，气体内能减小。（2分）气体内能减小，则其温度降低，为保持恒温,需给其加热。（2分）②设需补充p1=1atm的气体⊿V后，压强达到p2=0．9atm，此时体积V2=4L，取总气体为研究对象，由玻意耳定律得p1（V1+⊿V）=p2V2（3分）代入数据解得⊿V=1．6L3.（1）均匀（2）27.3（3）大于，0.9744.（1）对上面气体，到b开启时，P0•L=1.2P0•L1，L1=5L/6（2分）对全部气体，当力为2Fo时，1.2P0•17L/6=1.4P0•L2，（2分）LL7172（1分）（2）当力为4Fo时，P=1.8P0，1.4P0•L717=1.8P0•L3，L3=L9172L，（2分）全部气体都在隔板a之下，最后气体高度应为L4=2L，设压强为P4则：1.4P0•L717=P4•L4，（2分）P4=1.7P0（1分）5．（10分）（1）因为活塞的位置保持不变，所以气缸内的气体近似做等容变化。由220110TghpTghp（3分）可得11211202)(hTTgTTTph（1分）＝m134.0m05.0273727337m)2737(10106.13)737(100.135（1分）（2）气体温度下降时，气体的体积会减小，当活塞向下移动到开口下方时，U形管的两臂均与大气相通，两侧液面变为一样高，在此前气体做等压变化。由3221TVTV（3分）可得K25.271K)37273(80702123＝TVVT（1分）CTt03375.1273（1分6、解法一假设法假设上下两部分气体体积不变，做等容变化，升温前后的温度为T、T＋ΔT，压强分别为pA、p′A，pB、p′B.对于A气体，根据查理定律得p′ApA＝T＋ΔTT，得p′A＝T＋ΔTTpA∴ΔpA＝p′A－pA＝ΔTTpA同理，对于B气体也可得ΔpB＝ΔTTpB∵pA＝pB＋hpB，∴ΔpAΔpB∴水银柱向上移动．解法二极限分析法由于升温前pApB.让pB趋于零，则温度升高，pA增大，∴水银柱上升．练习答案1ACD2(1)B(2)5；放出；293B4解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为p1=p0+ρgl3①式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度。45解：设当小瓶内气体的长度为34l时，压强为p1；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为p2，气缸内气体的压强为p3，依题意p1=p0+12ρgl①7、