专题1.17 变质量气体问题（提高篇）-2021年高考物理100考点模拟题千题精练（选修3-3、选修3-4）

2021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1.17 变质量气体问题（提高篇） 1.（10分）（2020东北三省四市二模）如图所示，A、B是两只容积为V的容器，C是用活塞密封的气筒，它的工作体积为0.5V，C与A、B通过两只单向进气阀a、b相连，当气筒抽气时a打开、b关闭，当气筒打气时b打开、a关闭。最初A、B两容器内气体的压强均为大气压强P0，活塞位于气筒C的最右侧。（气筒与容器间连接处的体积不计，气体温度保持不变）求： （i）以工作体积完成第一次抽气结束后气筒C内气体的压强P1； （ii）现在让活塞以工作体积完成抽气、打气各2次后，A、B容器内的气体压强之比。 【命题意图】本题考查玻意耳定律及其相关知识点，意在考查综合运用知识的能力，体现的核心素养是科学思维能力。 【解题思路】（ⅰ）设第一次抽气结束时A的压强为p1，对第一次抽气过程应用玻意耳定律： p0V=p1(0.5+1)V ………………①（2分） 解得 p1= p0 …………………②（1分） （ⅱ）设第一次打气结束时B的压强为p2，对第一次打气过程应用玻意耳定律： p0V+0.5 p1V =p2V ……………③（2分） 设第二次抽气结束时A的压强为pA，对第二次抽气过程应用玻意耳定律： p1V=pA(0.5+1)V ……………④（2分） 设第二次打气结束时B的压强为pB，对第二次打气过程应用玻意耳定律： p2V+0.5 pAV =pBV ……………⑤（2分） pA∶pB=2∶7 ………………⑥（1分） 2．(8分） (2020年3月山东六地市联考)一辆汽车停放一夜，启动时参数表上显示四个轮胎胎压都为240kpa，此时气温为 。当汽车运行一段时间后，表盘上的示数变为260kpa。已知汽车每个轮胎内气体体积为35L，假设轮胎内气体体积变化忽略不计，轮胎内气体可视为理想气体，标准大气压为100kpa。求： （1）表盘上的示数变为260kpa时，轮胎内气体温度为多少； （2）汽车通过放气的方式让胎压变回240kpa，则在标准大气压下每个轮胎需要释放气体的体积。（气体释放过程温度不变） 【名师解析】： （1）对单个轮胎内气体， 由查理定律 得 ① T2=325K ② （2） 取单个轮胎放气前的气体为研究对象，有 ③ 代入数值得 ④ （评分标准：②式1分，③式3分，其余每式2分，共8分） 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2 L，压强为1atm，充气筒每次充入0.2 L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3 atm； （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】 （2）（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+nΔV ①（1分） ②（3分） 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.．（10分）（2019江西南昌三模）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要使贮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。 【命题意图】本题考查玻意耳定律及其相关知识点。 【解题思路】（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； 则开