限时规范训练高考领航第3讲气体实验定律的应用公开课.docx

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1、限时规范训练基础巩固题组1 . 一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了以C,最后到。状态，以下说 法中正确的选项是（A. Af 3温度升高，体积不变B. 5-C压强不变，体积变大C. C-O压强变小，体积变小D. 状态的温度最高，C状态的体积最大解析：选A.在pr图象中斜率的倒数反映气体的体积，所以外=%,应选 项B、C、D均错.2 .如下图为一定质量理想气体的体积V与温度7的关系图象，它由状态A经等温 过程到状态凡 再经等容过程到状态C.设4、B、。状态对应的压强分别为外、ph、pc， 那么以下关系式中正确的选项是（）V/L?1A. PaPh，PbPcB. PaPb, Pb=PcC.

2、PaPb，PbPcC. PaPb，PbPcD. Pa=Pb，pBpc解析：选a.由勺=常量得：a到过程，r不变，体积威小，那么压强增大，所以pa p： 8经等容过程到C, V不变，温度升高，那么压强增大，即PHPC，所以A正确.3 .（多项选择）一定质量理想气体的状态经历了如下图的“kbe、cd、曲四个过程，其中 儿的延长线通过原点，“垂直于必且与水平轴平行，加与加平行，那么气体体积在（）A.必过程中不断增加A.必过程中不断增加B.加过程中保持不变C. cd过程中不断增加C. cd过程中不断增加D.而过程中保持不变E.而过程中不断增大解析：选ABE.因为加的延长线通过原点，所以加是等容线，即气

3、体体积在从过程中 保持不变，B正确；，必是等温线，压强减小那么体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低 那么体积减小，C错误；连接。交cd于。点，如下图，那么oe是等容线，即匕=匕，因为 匕乃，T272,状态I时气体分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，分子密度相等， 故单位面积的平均碰撞次数多，即NiN2；对于状态2、3,由于h%，故分子密度372，故状态3分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，而且P2=P3，因此状 态2单位面积的平均碰撞次数多，即N2M.答案：大于等于大于5. 容器内装有1kg的氧气，开始时，氧气压强为1.0X106 Pa,温度为57 ,因为漏 气，经过一段时

4、间后，容器内氧气压强变为原来的之温度降为27 #C,求漏掉多少千克氧 气？解析：由题意知，气体质量帆=1 kg,压强pi = L0X106 Pa,温度Ti = (273+57)K= 330 K,经一段时间后温度降为T2=(2734-27)K = 300K,P2=jpi=jx 1.0X106 Pa = 6.0X105 Pa,设容器的体积为V,以全部气体为研究对象,由理想气体状态方程得：喈=嘴代入数据解得：P=代入数据解得：P=V,m V72 _ 1 Q 义 1。6 义 30() V_ 5。P27i = 6.0X105X330 =33所以漏掉的氧气质量为:50V “AV 33-V_so. X 1

5、kg=0.34 kg.33答案：0.34 kg6. (2019全国卷HI)如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上外表到管口的距离为2.0 cm. 假设将细管倒置，水银柱下外表恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度 相同.大气压强为76 cmHg,环境温度为296 K.(1)求细管的长度；(2)假设在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上外表恰好与管口平齐为 止，求此时密封气体的温度.解析：(1)设细管的长度为L横截面的面积为S,水银柱高度为力；初始时，设水银柱 上外表到管的距离为hi,被密封

6、气体的体积为V,压强为p细管倒置时，气体体积为 Vi,压强为pi.由玻意耳定律有py=pi匕由力的平衡条件有p=po+pghPi=PQ-pgh 式中，、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，po为大气压强.由题意有丫=5亿 -hx-h)L=S(Lf)由式和题给条件得L=41 cm.(2)设气体被加热前后的温度分别为八和T,由盖一吕萨克定律有染=学/01由式和题给数据得r=312 K.答案：41cm (2)312 K能力提升题组7. 一氧气瓶的容积为0.08 nN,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天 消耗1个大气压的氧气0.36 nN.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气

7、.假设氧 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：设氧气开始时的压强为pi,体积为压强变为P2（2个大气压）时，体积为匕.根据玻意耳定律得0匕=夕2匕重新充气前，用去的氧气在02压强下的体积为匕=匕一设用去的氧气在po（l个大压）压强下的体积为,那么有2匕=。0%设实险室每天用去的氧%在po下的体积为AV,那么氧气可用的天数为N=&联立式，并代入数据得N=4（天）答案：4天8. （2019全国卷H）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 器平放在水平地面上，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局部,分别充有氢气、空气和氮气.平衡

8、时，氮气的压强和体积分别为po和,氢气的体积为2%, 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：氢气a空气r- 支架抽气前氢气的压强；抽气后氢气的压强和体积.解析：（1）设抽气前氢气的压强为Pio,根据力的平衡条件得 （PioP）.2s=（pop）S得 pio=（po+p）.（2）设抽气后氢气的压强和体积分别为pi和,氟气的压强和体积分别为P2和匕.根据 力的平衡条件有pi S=pi - 2s由玻意耳定律得pM=pio2匕P2 y2=。0匕由于两活塞用刚性杆连接，故Vi-2Vo=2（Vo-V2）联立式解得pi=o+M）v

9、尸誓普2P（）十 P答案：;(po+p);Po+；p4(o+p)%2po+p（2018全国卷DI）在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的 两端各封闭有一段空气.当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为h =18.0 cm和72=12.0 cm.左边气体的压强为12.0 cmHg.现将U形管缓慢平放在水平桌面上， 没有气体从管的一边通过水银逸入另一边.求U形管平放时两边空气柱的长度.在整个过 程中，气体温度不变.川花解析：设U形管两端竖直朝上时，左、右两边气体的压强分别为P1和P2.U形管水平放 置时，两边气体压强相等，设为P，此时原左、右两边气柱长度分别变为和，

10、2.一心由力的平衡条件有Pl=P2+g（，l，2） 式中为水银密度，8为重力加速度大小.由玻意耳定律有山=pih=ph两边气柱长度的变化量大小相等由式和题给条件得/=22.5 cm勿=7.5 cm答案：22.5 cm 7.5 cm10.如图，容积均为丫的汽缸A、3下端有细管（容积可忽略）连通，阀门Kz位于细管 的中部，A、3的顶部各有一阀门Ki、K3； 3中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽 略）.初始时，三个阀门均翻开，活塞在B的底部；关闭K2、K3,通过Ki给汽缸充气，使 4中气体的压强到达大气压p。的3倍后关闭K1.室温为27 C,汽缸导热.（1）翻开K2,求稳定时活塞上方气体的体积

11、和压强；接着翻开K.“求稳定时活塞的位置；再缓慢加热汽缸内气体使其温度升高20 C,求此时活塞下方气体的压强.解析：(1)设翻开K2后，稳定时活塞上方气体的压强为小，体积为依题意，被活塞 分开的两局部气体都经历等温过程.由玻意耳定律得poV=pi(3p0)V=pi(2V-Vi)联立式得Vi=jPi=2p()(2)翻开K3后，由式知，活塞必定上升.设在活塞下方气体与A中气体的体积之和为 匕(匕2丫)时，活塞下气体压强为P2.由玻意耳定律得(3po)y=p2匕由式得2 =就00由式知，翻开Ki后活塞上升直到3的顶部为止；此时P2为卬=50.(3)设加热后活塞下方气体的压强为P3，气体温度从。=300 K升高到T2=320 K的等 容过程中，由查理定律得第=发将有关数据代入式得p3=L6po答案：(1* 2Po上升直到8的顶部(3)1.6.)