专题09 气体实验定律和热力学定律-【鼎力同步】2022-2023年高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练（人教版2019）

高二物理下学期期中期末模型方法大单元综合专练 专题09 气体实验定律和热力学定律 特训专题 特训内容 专题1 气体实验定律的基本规律及推论（1T—3T） 专题2 理想气体的常见图像（4T—6T） 专题3 气缸类问题（7T—9T） 专题4 管类问题（10T—12T） 专题5 变质量问题（13T—15T） 专题6 热力学第一定律与气体实验定律的综合应用（16T—18T） 【典例专练】 1、 气体实验定律的基本规律及推论 1．如图所示，在足够长的光滑斜面上，用细线拴着一端封闭的导热玻璃管。玻璃管内部液柱封闭了一定量的理想气体，外界温度不变，玻璃管和液柱均处于静止状态。当剪断细线下滑稳定后，以下说法正确的是（　　） A．封闭气体的长度将变长 B．封闭气体压强小于外界大气压 C．玻璃管内壁，单位时间内，单位面积上所受气体分子撞击次数增加 D．封闭气体内能减小 2．如图所示为竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为、，压强变化量为、对液面压力的变化量为、，则（　　） A．水银柱向上移动了一段距离 B． C． D． 3．两位同学为了测一个内部不规则容器的容积，设计了一个实验，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封，如图所示。玻璃管内部横截面积，管内一静止水银柱封闭着长为的空气柱，水银柱长为L＝4cm，此时外界温度为，现把容器浸入温度为的热水中，水银柱静止时，下方的空气柱长度变为，实验时大气压为76cmHg不变。根据以上数据可以估算出容器的容积约为（　　） A． B． C． D． 【模型方法总结】 1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系 2.两个重要的推论 （1）查理定律的推论:Δp=ΔT （2）盖-吕萨克定律的推论:ΔV=ΔT 2、 理想气体的常见图像 4．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．过程中，气体体积变大，温度降低 B．过程中，气体温度不变，体积变小 C．过程中，气体体积变小，压强增大 D．过程中，气体压强增大，温度升高 5．如图所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C又变回状态A的变化过程的图像，各状态参量标注如图。已知理想气体的内能与热力学温度成正比，关于气体的以上变化过程，下列说法正确的是（　　） A．图中为 B．AB过程与BC过程吸热一样多 C．由图中坐标可求出C状态的压强 D．在经历ABCA回到A的全过程中气体放热 6．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C的图像如图所示，其中，与纵轴平行，的反向延长线过原点，下列说法正确的是（　　） A．过程，外界对气体做功 B．过程，单位时间内碰撞器壁单位面积的分子数增加 C．在A、B、C三个状态，气体的体积大小关系为 D．从A到B再到C过程，气体分子的平均动能一直在增大 【模型方法总结】 1．一定质量的气体不同图像的比较 类别 特点(其中C为常量) 举例 p­V pV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远 p­ p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 p­T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小 V­T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小 [注意]　上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT确定各个常量“C”的意义。 2．气体状态变化图像的分析方法 (1)明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。 (2)明确图像斜率的物理意义：在V­T图像(p­T图像)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。 (3)明确图像面积物理意义：在p­V图像中，p­V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。 3、 气缸类问题 7．如图所示，在倾角的光滑斜面上，放置一个带有活塞A的导热气缸B，当活塞A用轻弹簧拉住时活塞到气缸底部的距离为；当让气缸B开口向下、气缸底部被轻弹簧拉住时，活塞到气缸底部的距离为，并测得。已知活塞的质量为m，重力加速度为g，大气压强与气缸横截面积S的乘积，操作过程中环境温度不变，轻弹簧平行于斜面。则气缸的质量M为（　　） A．m B．26m C．4m D．5m 8．如图所示，一个固定的水平绝热气缸由一大一小两个圆筒组成，小圆筒端右端开口且足够长，大圆筒左端封闭，长为。在两个圆筒中各有一个活塞，大活塞A绝热，小活塞B导热良好具其横截面面积为大活塞A