正文描述:《2020年新高考名校物理50热点模拟试题分项解析46 热学中实际问题和图像问题(解析word版).docx》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、热点46热学中实际问题和图像问题高考真题1.(2019全国理综II卷33)(1)(5分)如p-V图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1______N2,T1______T3,T3,N2______N3。(填“大于”“小于”或“等于”)【答案】.(15分)(1)大于等于大于(5分)【解析】根据理想气体状态方程,可判断出状态1和状态3温度相等,即T1等于T3。气体从状态1到状态2,体积不变压强减小,温度
2、较低,根据温度是分子平均动能的标志可知状态1分子平均速率大于状态3分子平均速率,则N1大于N2。气体从状态2到状态3,体积增大压强不变,温度升高,则N2大于N3。2.(10分)(2019全国理综II卷33)如图,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:(i)抽气前氢
3、气的压强;(ii)抽气后氢气的压强和体积。【解析】(i)设抽气前氢气的压强为p10,根据力的平衡条件得(p10–p)·2S=(p0–p)·S①得p10=(p0+p)②(ii)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1,氢气的压强和体积分别为p2和V2,根据力的平衡条件有p2·S=p1·2S③由玻意耳定律得p1V1=p10·2V0④p2V2=p0·V0⑤由于两活塞用刚性杆连接,故V1–2V0=2(V0–V2)⑥联立②③④⑤⑥式解得⑦⑧3.(10分)(2019全国理综I卷33)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到
4、一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改部其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为013m3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2×10-2m3,使用前瓶中气体压强为1.5×107Pa,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106Pa;室温温度为27℃。氩气可视为理想气体。(i)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强;(ii)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃,求此时炉腔中气体的压强。【命题意图】本题考查理想气体状态方程及其相关知识点。【解题思路】
5、(2)(i)设初始时每瓶气体的体积为V0,压强为p0;使用后气瓶中剩余气体的压强为p1。假设体积为V0、压强为p0的气体压强变为p1时,其体积膨胀为V1。由玻意耳定律p0V0=p1V1①被压入进炉腔的气体在室温和p1条件下的体积为②设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2,体积为V2。由玻意耳定律p2V2=10p1③联立①②③式并代入题给数据得p2=32×107Pa④(ii)设加热前炉腔的温度为T0,加热后炉腔温度为T1,气体压强为p3,由查理定律⑤联立④⑤式并代入题给数据得p3=1.6×108Pa⑥最新模拟题1.(2020四川绵阳一诊)一个气球
6、,当球内气体的压强p0=1×105Pa时,容积为V0=10L。己知气球的容积与球内气体的压强成正比。现保持温度不变,再向气球内充入压强为p0=1×105Pa的气体30L,此后气体的容积和压强分别是多大?【解析】以最后气球内气体为研究对象,设初状态压强为p1,体积为V1,末状态压强为p2,体积为V2,气球的容积与球内气体的压强成正比的比例系数为k,有p1=p0=1×105Pa,V1=10L+30L=40LV0=kp0,V2=kp2,由玻意耳定律,p1V1=p2V2,解得:p2=2×105Pa,V2=20L。2.一氧气瓶的容积为0.08m3,开始时瓶中氧
7、气的压强为20个大气压。某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气。若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天。【解析】方法一:设氧气开始时的压强为p1 ,体积为V1 ,压强变为p2 (2个大气压)时,体积为V2 .根据玻意耳定律得p1 V1 =p2 V2 ①重新充气前,用去的氧气在p2 压强下的体积为V3 =V2 -V1 ②设用去的氧气在p0 (1个大气压)压强下的体积为V0 ,则有p2 V3 =p0 V0 ③设实验室每天用去的氧气在p0 下的体积为△V,则氧气可用的天数为N=
8、V0 △V④联立①②③④式,并代入数据得N=4天方法二:根据玻意耳定律p1V1=Np2V2+p3V1,有20
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