专题强化二 理想气体解答题必刷25题-2022-2023学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第三册）

专题强化二：理想气体解答题必刷25题 技巧归纳 一、关联气体问题 这类问题涉及两部分气体，它们之间虽然没有气体交换，但其压强或体积这些量间有一定的关系，分析清楚这些关系是解决问题的关键，解决这类问题的一般方法： (1)分别选取每部分气体为研究对象，确定初、末状态参量，根据状态方程列式求解． (2)认真分析两部分气体的压强、体积之间的关系，并列出方程． (3)多个方程联立求解． 二、气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用 解决该类问题的一般思路： (1)审清题意，确定研究对象． (2)分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律或理想气体状态方程列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程进而求出压强． (3)注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程． (4)多个方程联立求解．对求解的结果注意检验它们的合理性． 专题训练 1．（2022秋·河北石家庄·高二石家庄精英中学校）导热良好的气缸用质量不计的光滑活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞下表面与气缸底部之间的距离为L，在活塞上放一个重物时，活塞平衡时下表面距离气缸底部距离为，已知活塞截面积为S，大气压强为P0，环境温度为T0，重力加速度为g。 （1）求重物的质量m； （2）缓慢升高气体的温度，求当活塞回到原来位置时，气体的温度T。 2．（2022春·河南商丘·高二商丘市第一高级中学校考期末）如图所示，导热气缸开口向上竖直放置，气缸内甲、乙两个活塞把气缸分成A、B两部分，两部分气柱的长度均为d，气缸截面积为S，两活塞质量均为m，外界大气压强，环境温度为T0，若在活塞乙上缓慢倒入质量为m的沙子，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气，求： （1）稳定后活塞乙下降的距离； （2）若环境温度缓慢升高，当活塞乙恰好回到原来位置时，此时气体的温度。 3．（2022春·山东菏泽·高二校考期末）消毒是防止新冠肺炎传播的重要环节，肩背式手动消毒喷雾器原理如图所示，储液桶上端进气孔用细软管与带有单向阀门K1的打气筒相连，下端出水口用细软管与带阀门K2的喷头相连。已知储液桶容积V=16.0L，打气筒每打一次能将L的外界空气压入储液桶内。现向储液桶内注入L的消毒液，拧紧桶盖和喷头开关K2，设大气压强atm、喷雾器内外温度均为t=27℃，打气过程中温度保持不变。某次消毒时，打气筒连续打气使储液桶内的气体压强增加到atm，停止打气。打开阀门K2，喷雾消毒后气体压强又降至atm，上述过程温度不变。求打气筒打气的次数n和储液桶内剩余消毒液的体积V3。 4．（2023春·山东泰安·高二新泰市第一中学校）如图所示，粗细均匀的U形玻璃管左管封闭、右管开口，右管内有一轻质活塞，活塞和A、B两段水银柱封闭着1、2两段理想气体。初始时，长为的水银柱A下端与活塞下端平齐，水银柱B在左管中的液面比右管中的液面低10cm，气柱1长为10cm。现用外力缓慢向下压活塞，直至水银柱B在左管和右管中液面相平并稳定，已知大气压强为75 cmHg，求： （1）稳定后，A段水银对左管上封口处玻璃的压强大小； （2）此过程中活塞下降的高度。（结果均保留两位小数） 5．（2022春·湖北武汉·高二统考期末）如图，一篮球内胆容积为且保持不变，其内气体压强等于外界大气压的1.2倍，因气压不足，现用打气筒给其打气。打气筒的最大容积为、内空为圆柱体且横截面积为S，每次打气都能将筒内吸入的体积为、压强等于外界大气压的空气注入球内。已知外界大气压为且不变，设整个打气过程中气体温度均不变，空气可视为理想气体。求： （1）第6次打气完成后，篮球内气体的压强； （2）第7次活塞下压的距离至少为多大时，阀门才能打开？ 6．（2022春·新疆乌鲁木齐·高二校联考期末）疫情防控期间，学校每天晚上都需要喷洒消毒水进行消毒。如图所示为一喷雾器装置，储液桶的总容积为，打开密封盖装入药液后，将密封盖盖上，此时内部密封空气压强为。与储液桶相连的活塞式打气筒打气，每次打气筒可以打进、的空气，忽略打气过程中的温度变化，空气可视为理想气体，求： （1）要使喷雾器内空气压强增大到，求打气筒应打气的次数； （2）喷雾器内空气压强达到时，立即向外喷洒药液，此过程可认为气体温度不变，则药液上方压强降为1atm时，剩下药液的体积。 7．（2021春·广东深圳·高二校考期中）如图所示，粗细均匀的L形玻璃管放在竖直平面内，BC部分水平放置，管的两端封闭且管内装有水银，A端和C端分别封闭着长度均的理相气体，已知竖直管内水银柱的高度，A端气体的压强为76cmHg，环境的热力学温度为330K，现对C端气体缓慢加热，直到C端气体长度为12cm（A端气体的温度始终和环境的热力学温度相同），求此时： （1）A端气体的压强。 （2）C端气体的热力学温度。 8．（2021春·陕西