2012年3月高考物理_模拟联考题精选解析_21气体(教师版)

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1、气体1.（9分）（2012年3月河南焦作一模）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L＝10cm的理想气体，当温度为27°C时，两管水银面的高度差Δh＝2cm．设外界大气压为1.0´105Pa（即75cmHg）．为了使左、右两管中的水银面相平，求：（ⅰ）若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少°C？（ⅱ）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水银柱?1.（9分）解：（ⅰ）根据理想气体状态方程：(2分）2．（9分）(2012年3月陕西渭南市质检)如图15所示，一导热良好的气缸放置在水平平台上，活塞质

2、量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，现将气缸倒过来放置，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2。求稳定后气柱多长？2.解：设气缸倒置前后被封闭气体的压强分别为p1和p2，气柱长度分别为L1和L2。，（4分）倒置过程为等温变化，由玻意耳定律可得p1L1=p2L2（5分）7用心爱心专心3.（9分）（2013年3月吉林二模）气缸长为L=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为S=100cm2的光滑活塞

3、，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27℃，大气压为p0=1×105Pa时，气柱长度为L0=0.4m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为F=500N，求：①如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？②保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？3解：①设L有足够长，F达到最大值时活塞仍在气缸中，设此时气柱长L2，气体p2，根据活塞受力平衡，有：p2=p0-F/s=5×104pa（2分）4.(2012年3月山东德州一模)如图所示，在长为l=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51c

4、m长的理想气体，管内外气体的温度相同。现将水银缓慢地注入管中，直到水银面与管口相平。(大气压强P0=276cmHg)①求此时管中封闭气体的压强；②此过程封闭气体(填“吸热”或“放热”)，内能(填“增大”、“减小”或“不变”)。4.解：①设玻璃管的横截面积为S，水银柱与管口相平时水银柱高为H，则：初状态时，p1=p0+ph=80cmHg，V1=51S注满水银后，p2=p0+pH=(76+H)cmHg，V2=（57-H）S，由玻意耳定律，p1V1=p1V2代入数据解得，p2=85cmHg。②此过程封闭气体放热，内能不变。7用心爱心专心5.（2012年3月山

5、东烟台一模）一定质量理想气体的p-V图象如图所示，其中ab为等容过程，bc为等压过程，ca为等温过程，已知气体在状态a时的温度Ta=300K，在状态b时的体积Vb=22.4L求：①气体在状态c时的体积Vc；②试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量Q与对外做功W的大小关系，并简要说明理由。5.解①气体c→a等温变化，根据玻意尔定律得paVa=pcVc………（1分）又a→b为等容过程,所以Va=Vb=22.4L解得Vc==67.2L……（1分）②气体由状态b到状态c为等压过程，由盖吕萨克定律可知体积增大时温度升高，所以气体内能△U增大.由于b→c

6、气体对外做功，W为负值，气体吸收热量，Q为正值，由热力学第一定律得可知,气体吸收热量Q大于气体对外做的功…（2分）6.（9分）（2012年3月江西省六校联考）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知该气体在状态A时的温度为27℃。则：①该气体在状态B，C时的温度分别为多少℃？②该气体从状态A到状态C的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？6.（9分）解析：①对于理想气体：A→B，由=得TB=100K,该气体在状态B时的温度为tB=100-273℃=-173℃。（3分）B→C，由=得TC=300K

7、,该气体在状态C时的温度为tC=300-273℃=27℃。（3分）7用心爱心专心8.（2012年3月山东威海一模）一定质量的理想气体，经过如图所示的由A经B到C的状态变化.设状态A的温度为400K.求：①状态C的温度Tc为多少K？②如果由A经B到C的状态变化的整个过程中，气体对外做了400J的功，气体的内能增加了20J，则这个过程气体是吸收热量还是放出热量？其数值为多少？8.解：①由理想气体状态方程，=,解得状态C的温度Tc=320K。②由热力学第一定律，△U=Q+W，解得Q=420J，气体吸收热量。9.（2012年3月山东潍坊模拟）7用心爱心专心一同

8、学利用注射器测量气温，其装置如图所示．在注射器内封闭一定质量的气体后，将注射器竖直置予冰水混合