2013年高考物理 期末一模联考新题精选分类解析 专题22 气体

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1、二十二、气体1（9分）(2013河南平顶山期末)两端开口、内表面光滑的U形管处于竖直平面内，如图所示，质量均为m＝10kg的活塞A、B在外力作用下静止于左右管中同一高度h处，将管内空气封闭，此时管内外空气的压强均为p0＝1.0×105Pa.左管和水平管横截面积S1＝10cm2，右管横截面积S2＝20cm2，水平管长为3h.现撤去外力让活塞在管中下降，求两活塞稳定后所处的高度．(活塞厚度均大于水平管直径，管内气体初末状态同温，g取10m/s2)2．（9分）（2013江西省景德镇二模）如图所示，A、B气缸的长度均为60cm，截面积均为40cm2，C是

2、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。原来阀门关闭，A内有压强PA=2.4×105Pa的氧气．B内有压强PB=1．2×105Pa的氢气。阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡．求：Ⅰ．活塞C移动的距离及平衡后B中气体的压强；Ⅱ．活塞C移动过程中B中气体是吸热还是放热（简要说明理由）。（假定氧气和氢气均视为理想气体，连接气缸的管道体积可忽略）3（9分）（2013年甘肃省五市联考）如图所示，在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为14℃时，左臂水银柱的长度h1=10cm，右臂水银柱长度h2=

3、7cm，气柱长度L=15cm；将U形管放入100℃水中且状态稳定时，h1变为7cm。分别写出空气柱在初末两个状态的气体参量，并求出末状态空气柱的压强和当时的大气压强（单位用cmHg）。解析：对于封闭的空气柱（设大气压强为p0）初态：p1=p0+h2-h1=（p0-3）cmHgV1=LS=15S（cm3）T1=287K（三个参量表达正确得3分，用长度表示体积的可以不扣分）末态h1ˊ=7cm，h2ˊ=10cm，故压强p2=p0+h2′-h1′=（p0+3）cmHgV2=（L+3）S=18S（cm3）T2=373K（三个参量表达正确得3分，用长度表示体

4、积的可以不扣分）由理想气体状态方程得p1V1/T1=p2V2/T2.（1分）解得，大气压强为p0=72．25cmHg在100℃水中时，空气柱压强为p2=75．25cmHg（2分l1h12.5A4．(10分）（2013上海市奉贤区期末）如图所示，底面积S=40cm2的圆柱形气缸C开口向上放置在水平地面上，内有一可自由移动的活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在质量为2kg活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。开始时，温度t1=7℃，活塞到缸底的距离l1=10cm，物体A的底部离地h1=4cm。已知外界大气压p0=1.

5、0×105Pa不变，现对气缸内的气体缓慢加热直到A物体触地，试问：（重力加速度g=l0m/s2）（1）开始时气体的压强为多少Pa？（2）当物体A刚触地时，气体的温度为多少℃？5．（10分）（2013上海宝山区期末质检）如图所示，粗细均匀的U形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长l1=10cm的理想气体，当温度为27°C时，两管水银面的高度差Δh=4cm。设外界大气压为76cmHg，为了使左、右两管中的水银面相平，试问：（1）若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少°C？（2）若温度保持27°C不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的

6、水银柱?（取二位小数）l1Δh解：（2）气体作等温变化，，L1h1h2A6、（2013上海市嘉定区期末）如图所示，两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中，管的上部有一定长度的水银，两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A，当温度为300K平衡时水银的位置如图（h1=h2=5cm，L1=50cm，），大气压为75cmHg。求：（1）右管内气柱的长度L2。（2）关闭阀门A，当温度升至405K时，左侧竖直管内气柱的长度L3。（2）设玻璃管截面积S，由理想气体状态方程…………3分L3=60cm…………2分7．（10分）（

7、2013上海市金山区期末）底面积S＝40cm2、高l0＝15cm的圆柱形气缸开口向上放置在水平地面上，开口处两侧有挡板，如图所示。缸内有一可自由移动的质量为2kg活塞封闭了一定质量的理想气体，不可伸长的细线一端系在活塞上，另一端跨过两个定滑轮提着质量为10kg的物体A。开始时，气体温度t1=7℃，活塞到缸底的距离l1＝10cm，物体A的底部离地h1＝4cm，对气缸内的气体缓慢加热使活塞缓慢上升。已知大气压p0＝1.0×105Pa，试求：（1）物体A刚触地时，气体的温度；（2）活塞恰好到达气缸顶部时，气体的温度。（2）活塞恰好到顶部时，P3＝P0＋

8、＝…＝1.05×105Pa（2分）V3＝l0S，T3＝？根据理想气体状态方程，＝（2分）代入数据，得T3＝551.25K，即t2＝278