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《2020版高考物理大二轮培优通用版专题强化练：(十九) 气体实验定律、理想气体状态方程 Word版含解析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题强化练(十九)气体实验定律、理想气体状态方程(满分:60分时间:30分钟)(共6小题,每题10分,共60分)1.(考点1)(2019山东泰安二模)某兴趣小组设计了如图所示的便携式水银气压计,粗细均匀的细U形管竖直放置,左管密封,上方为真空,右管开口,两管均标有刻度,根据左右两管中水银面高度差便可直接得到大气压的数值。某次因使用不当,导致有气泡进入左管顶部,此时两水银液面高度差只有750mm,左侧水银面到管顶的距离为80mm。为修正上述测得的大气压值,将右管直接连接在压强恒为678mmHg的气压仓上,此时,气压计两水银液面高度差为670mm,不考虑过程中的
2、温度变化。求:(1)大气压的准确数值;(2)若断开气压仓,将U形管开口向上倾斜放在与水平面成30°角的实验架上,则水银是否会溢出?并简述理由。解析(1)设大气压的准确值为p,对于混入左管中的气体,初态时p=p-750mmHg,V=80S0101接在恒压仓上后,管中左右液面差由750mm减为670mm,则p=678mmHg-670mmHg=82mmHg,V=120S2由玻意耳定律:pV=pV1122代入数值,解得p=762mmHg。0(2)开口向上倾斜放置时,液体产生的压强变小,被封气体压强增大,由玻意耳定律知,气体体积进一步缩小,所以水银不会溢出。答案(1)
3、762mmHg(2)水银不会溢出倾斜放置时,液体产生的压强变小,被封气体压强增大,体积进一步缩小,所以水银不会溢出2.(考点1)(2019湖北天门二模)横截面积处处相同的U形玻璃管竖直放置左端封闭,右端开口。初始时,右端管内用h=4cm的水银柱封闭一段长为L=9cm的空气柱A,左端管内用水银封闭有长为11L=14cm的空气柱B,这段水银柱液面高度差为h=8cm,如图甲所示。已知大气压强p=76.0cmHg,220环境温度不变。(1)求初始时空气柱B的压强(以cmHg为单位);(2)若将玻璃管缓慢旋转180°,使U形管竖直倒置(水银未混合、未溢出),如图乙所示
4、。当管中水银静止时,求水银柱液面高度差h。3解析(1)初始时,空气柱A的压强为p=p+ρgh①A01而p+ρgh=p②B2A联立①②解得气体B的压强为p=72cmHg。B(2)U形管倒置后,空气柱A的压强为p'=p-ρgh③A01空气柱B的压强为p'=p'+ρgh④BA3空气柱B的长度L'=L+-⑤22由玻意耳定律可得pL=p'L'⑥B2B2联立③④⑤⑥解得h=12cm。3答案(1)72cmHg(2)12cm3.(考点2)(2019湖南湘潭三模)如图所示,一质量为M的汽缸竖直“悬吊”,汽缸内有横截面积为S的活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。活塞和汽缸内封闭有一定质
5、量的理想气体,轻质细线的一端固定在活塞上,另一端固定在天花板上。已知大气压强为p,气体的温度为T,活塞到汽缸底部的距离为d,汽缸与00活塞均具有良好的导热性。求:(1)外界温度降低为T时,活塞到汽缸底部的距离;(2)若把细线剪断,保持气体的温度不变,且不计空气阻力,在汽缸未落地前活塞到汽缸底部的距离。解析(1)外界温度降低前,封闭气体体积V=dS,温度为:T=T110外界温度降低后,封闭气体体积V=d'S,温度为:T=T22气体等压变化,根据盖—吕萨克定律得:代入数据解得:d'=d。(2)以汽缸为研究对象,开始受力分析如图所示,由受力平衡得:Mg+pS=pS
6、10剪断细线后,汽缸与活塞、气体做自由落体运动处于完全失重,气体压强为:p=p20细线剪断前封闭气体体积为:V=dS1细线剪断后气体体积为:V=d″S3气体发生等温度变化,根据玻意耳定律得:pV=pV1123-联立解得:d″=。-答案(1)d(2)4.(考点2)(2019江西二模)如图所示,A、B为水平地面上两内壁光滑的圆筒形汽缸,其中A被固定在地面上,B未固定。A、B两汽缸总长度均为2L,分别用面积为2S与S的不计厚度的轻活塞封闭一定质量的理想气体,两活塞用一略长于2L的细轻杆相连。A汽缸壁与活塞均绝热,内接有一电阻丝。B汽缸质量为m,其汽缸壁导热,与水平
7、面间的动摩擦因数为μ,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。开始时汽缸A、B中的活塞均正好处在汽缸正中央,两汽缸内气体与外界环境温度均为T,两汽缸内0气体的压强均为p(p为大气压强),环境温度不变,重力加速度为g。现给电阻丝通电,对A汽缸内气00体缓慢加热,求:(1)B汽缸开始移动时其内部气体压强p与体积V;BB(2)A汽缸内活塞移动到A汽缸最左端时其内部气体的温度T。A解析(1)设B汽缸开始移动时其内部气体压强为p,对汽缸B根据受力平衡得:(p-p)S=μmgBB0解得:p=p+B0对汽缸B内气体,由玻意耳定律得:pLS=pV0BB解得:V=B(2)B汽缸开
8、始移动后,其内部气体压强保持不变,始终为p,故A汽缸
