专题强化训练(十三)　应用气体实验定律解决三类模型问题-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练课件PPT（老高考）

高考复习顶层设计（大一轮） 核心微练 物理 1 2 专题强化训练(十三) 应用气体实验定律解决三类模型问题 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 3 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 高考复习顶层设计 物理 微在字里 赢在行间 第页 A组·基础巩固题 1.如图所示,高为h=14.4 cm、截面积S=5 cm2的绝热汽缸开口向上放在水平面上,标准状况(温度t0=0 ℃、压强p0=1×105 Pa)下,用绝热活塞Q和导热性能良好的活塞P将汽缸内的气体分成甲、乙两部分,活塞Q用劲度系数为k=1 000 N/m的轻弹簧拴接在汽缸底部,系统平衡时活塞Q位于汽缸的正中央且弹簧的形变量为零,活塞P刚好位于汽缸的顶部;现将一质量为m=1 kg的物体放在活塞P上,活塞P下降,如果用一加热装置对气体乙缓慢加热使活塞P回到汽缸顶部,此时气体乙的温度为多少摄氏度?(活塞的质量以及一切摩擦均可忽略不计,外界环境的温度和大气压恒定,重力加速度g取10 m/s2,结果保留整数) 解析　对于气体甲,初态p1=1×105 Pa, V1=S, 末态p1'=p0+=1.0×105+ Pa=1.2×105 Pa,V1'=l1'S, 根据玻意耳定律有p1V1=p1'V1', 解得l1'=6 cm, 若使活塞P返回到汽缸顶部,气体乙末状态时气柱长为l2'=8.4 cm, 此时弹簧要伸长1.2 cm,对活塞Q有 p1'S+k·Δl=p2'S, 解得p2'=1.44×105 Pa,V2'=l2'S, 对气体乙,初态p2=1×105 Pa,V2=S, T2=273 K, 根据理想气体状态方程有=, 解得T2'≈459 K, 则t=(459-273) ℃=186 ℃。 答案　186 ℃ 2.如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。已知篮球内部容积为7.5 L,环境温度为27 ℃,大气压强为1.0 atm,打气前球内气压等于外界大气压强,手持式打气筒每打一次气能将0.5 L、1.0 atm的空气打入球内,当球内气压达到1.6 atm时停止打气(1 atm=1.0×105 Pa),假设整个过程中篮球没有变形。 (1)当篮球内温度变为多少摄氏度时篮球内气压达到1.2 atm; (2)要使篮球内气压达到1.6 atm,求需打气的次数N(设打气过程中气体温度不变)。 解析　(1)设大气压强为p0,篮球内气体初始状态参量分别为p1、T1,温度降低后状态参量分别为p2、T2,由整个过程中篮球没有变形,可视为等容变化,根据气体状态方程得 =, 其中p1=p0、T1=300 K、p2=1.2p0, 代入数据得T2=360 K,t2=87 ℃。 (2)设篮球内部容积为V=7.5 L,打气筒每打一次气的体积ΔV=0.5 L, 最后篮球内气压达为p3=1.6 atm, 由玻意耳定律,有p0(V+NΔV)=p3V, 解得N=9(次)。 答案　(1)87 ℃　(2)9次 3.如图所示,在两端封闭、高为37 cm、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱,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l1=12.0 cm和l2=8.0 cm,水平部分管长l3=12.0 cm,左边气体的压强为16.0 cmHg,现将U形管缓慢向右旋转90°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形管旋转后两边空气柱l1'、l2'的长度。(在整个过程中气体温度不变;管的直径很小) 解析　设旋转后左管压强为p1',则由玻意耳定律得p1l1=p1'l1', 设旋转后右管压强为p2', 则由玻意耳定律得p2l2=p2'l2', 又p2=p1-4 cmHg, l1'+l2'=20 cm,p2'=p1'+12 cmHg, 联立以上各式得p1'=12 cmHg, U形管旋转后两边空气柱l1'、l2'的长度 l1'=16 cm,l2'=4 cm。 答案　16 cm　4 cm B组·素养提升题 4.如图甲所示,一导热性能良好的汽缸放置于水平地面上,缸内用可自由移动的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞厚度不计且气密