2021届高考物理最新模拟100考点1.11 变质量气体计算问题（基础篇）（解析版）.doc

《2021届高考物理最新模拟100考点1.11 变质量气体计算问题（基础篇）（解析版）.doc》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、2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-3、3-4）第一部分热学（选修3-3）专题1.11变质量气体计算问题（基础篇）1.（2019黑龙江大庆三模）一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为v0，开始时内部封闭气体的压强为po．经过太阳曝晒，气体温度由T0=300K升至T1=350K．（1）求此时气体的压强．（2）保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0．求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因．【名师解析】：（1）设升温后气体的压强为p1，由查理定

2、律p0/T0=p1/T1…①代入数据得p1=7p0/6…②（2）抽气过程为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0=p0V…③联立②③式得V=7V0/6…④设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得k=V0/V…⑤联立④⑤式得k=6/7…⑥由于抽气过程剩余气体温度不变，故内能不变△U=0而剩余气体体积膨胀对外做功，W＜0由根据热力学第一定律△U=W+Q知，Q＞0 气体应吸热．2.(10分)（2019高考大纲模拟卷）一艘潜水艇位于水面下h＝200m处，艇上有一个容积V1＝2m3的钢筒，筒内贮有压强p1＝200p0的压缩气体，其中p0为大气压强，p

3、0＝1×105Pa.已知海水的密度ρ＝1×103kg/m3，取重力加速度g＝10m/s2，设海水的温度不变．有一个与海水相通的装满海水的水箱，现在通过细管道将钢筒中部分气体压入该水箱，再关闭管道，水箱中排出海水的体积为V2＝10m3，此时钢筒内剩余气体的压强为多少？【参考答案】（10分）9.5×106Pa【名师解析】(2)钢筒中气体初始状态：p1＝200p0，V1＝2m3与海水相通的水箱中的压强：p2＝p0＋ρgh＝21p0设钢筒内剩余气体的压强为p3，钢筒中排出的气体在压强为p3时的体积为V3，则有p3V3＝p2V2对钢筒中所有的气体有：p1V1＝p3(V1＋V3)解得

4、：p3＝9.5×106Pa.3．(10分)（2019沈阳三模）如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，某同学在27℃的室内对蹦蹦球充气，已知充气前两球的总体积为2L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2L的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，求：（i）充气多少次可以让气体压强增大至3atm；（ii）将充气后蹦蹦球拿到温度为-23℃的室外后，压强将变为多少?【命题意图】本题考查由气体实验定律及其相关知识点。【解题思路】（i）设充气n次可以让气体压强增大至3atm。以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意耳定律得： V1=V+nΔV①（1分）②（3分）

5、代入：解得：③（2分）②当温度变化，气体发生等容变化，由查理定律得：④（2分）可得：⑤（2分）4.（2017全国II卷·33·2）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度为T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终都为1个大气压，重力加速度大小为g。（i）求该热气球所受浮力的大小；（ii）求该热气球内空气所受的重力；（iii）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。【参考答案】（i）（ii）（iii）【参考解析】（i）设1个大气压下质量为m的空气在温度T0时的体积为V0，密度为①温度为T时的体积为

6、VT，密度为：②由盖吕萨克定律可得：③联立①②③解得：④气球所受的浮力为：⑤联立④⑤解得：⑥(ⅱ)气球内热空气所受的重力⑦联立④⑦解得⑧(ⅲ)设该气球还能托起的最大质量为m，由力的平衡条件可知：mg=f-G-m0g⑨联立⑥⑧⑨可得：5.[2018·宝鸡市质检三](10分)农药喷雾器的原理如图所示，储液筒与打气筒用软细管相连，先在桶内装上药液，再拧紧桶盖并关闭阀门K，用打气筒给储液筒充气增大储液筒内的气压，然后再打开阀门，储液筒的液体就从喷雾头喷出，已知储液筒容器为10L(不计储液筒两端连接管体积)，打气筒每打一次气能向储液筒内压入空气200mL，现在储液筒内装入8L的药液

7、后关紧桶盖和喷雾头开关，再用打气筒给储液筒打气．(设周围大气压恒为1个标准大气压，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变)，求：①要使储液筒内药液上方的气体压强达到3atm，打气筒活塞需要循环工作的次数；②打开喷雾头开关K直至储液筒的内外气压相同，储液筒内剩余药液的体积．【参考答案】①20　②4L【名师解析】①设需打气的次数为n，每次打入的气体体积为V0，储液桶药液上方的气体体积为V.开始打气前，储液筒液体上方气体的压强P1＝P0＝1atm.气体的体积V1＝V＋nV0.打气完毕时，储液筒内药液上方的气体体积V2＝V