2021届高考物理三轮冲刺专练：气体状态方程的运用（解析版）

气体状态方程的运用【原卷】 1．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经状态B、C和D后回到状态A，图中曲线AB、CD为反比例函数图线，直线BC平行于V轴，直线DA平行于p轴。该理想气体经过的A→B、B→C、C→D、D→A四个过程中，气体吸热的过程有______；外界对气体做功的过程有______；气体内能减少的过程有______；吸收热量等于气体对外界做功的过程有______。 2．气缸侧立于水平面上，质量为的活塞位于气缸口处，并将一定质量的气体封闭于气缸中，如图甲所示，不计活塞与缸壁间摩擦。将气缸顺时针缓慢旋转至直立位置时，测得气体温度为，如图乙所示，已知气缸在旋转过程中，活塞在气缸中的位置始终不变。则此时气体压强为_________。之后保持温度不变，在活塞上方加________的重物，活塞可以将气体的体积压缩一半。（大气压强为） 3．武汉疫情期间，从辽宁调入一大批钢瓶氧气，每个钢瓶容积为40L，在辽宁测得氧气压强为1.2×107Pa，环境温度为-23 ℃，长途运输到武汉方舱医院时，当地医院室内温度27℃（钢瓶的热胀冷缩可以忽略）。现使用其中一个大钢瓶，对容积5L小钢瓶缓慢分装，小钢瓶分装前内部可视为真空，分装后每个小钢瓶压强为2×105Pa供病人使用，要求大钢瓶内压强降到5×105Pa时就停止分装，在分装过程中大小钢瓶温度均保持不变。 (1)到达武汉方舱医院后大钢瓶内氧气的压强为多少? (2)一大钢瓶氧气可分装多少个小钢瓶供病人使用? 4．据研究，新型冠状病毒在50℃~60℃环境下，30分钟内即可被灭活。如图所示，把一定质量的理想气体通过绝热轻活塞封闭在绝热汽缸内，此时环境温度t1=7℃，外界大气压强p0=1×105Pa，缸内气体含有少量新型冠状病毒，整个汽缸静置于水平地面上。 为了杀死这些病毒，某人通过活塞缓慢向下压缩气体，当缸内气体的体积变为原来的时，气体的温度上升到t2=63℃。 不计活塞与汽缸的摩擦。 (1)求此时缸内气体的压强p2 (2)若轻活塞的横截而积S=0.01m2，求此时人对活塞的压力大小F 5．一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=10kg，一轻质活塞横截面积为S=2×10-3 m2，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔O与外界相通，大气压强p=1.0×105 Pa，活塞下面与劲度系数k=2×103 N/m的轻弹簧相连