微点突破(28) 气体实验定律与理想气体状态方程问题-【一书三用】2024年高考物理寒假作业高三复习用书(江苏专版)

新高考方案系列丛书一书三用物理 微点突破（二十八） 气体实验定律与理想气体状态方程问题 精研一题 [解题关键] [典例]如图甲所示，开口向上的汽缸放在水 先选活塞为研究对象，对其受力分析，平衡时 平地面上，横截面积为S、质量为m的薄活塞密封一 列平衡方程，匀加速运动时，列牛领第二定律 切入，点 定质量的理想气体，平衡时活塞下部与汽缸底部的 方程：再选气体为研究对象，根据情况选气体 间距为d。若汽缸放在倾角0=30°的周定斜面上， 实验定律分析。 绕过定滑轮的轻绳一端与质量为2m的物块相连，： 汽缸在斜面上时，匀加速直线运动和静止不 隐藏，点 另一端与活塞相连，滑轮右侧轻绳与斜面平行，系 : 动时，内部气体的压强不同。 统处于平衡状态，如图乙所示。重力加速度大小为 ①汽缸在斜面上时，受力分析要正确：②对汽 g,大气压强恒为p,不计一切摩擦，缸内气体的温 障碍点 缸受力分析也能求内部气体压强：③整体法 度恒定，斜面足够长。 分析时，不计气体质量 深得一法 应用气体实验定律及理想气体状态方程的三个关键 (1)正确选择研究对象：气体实验定律及理想气体状 态方程适用于一定质量的理想气体：对于变质量 (I)求系统在斜面上处于平衡状态时活塞与汽： 问题要通过合理选择研究对象转变为“定质量问 缸底部的间距x: 题”：对于两部分（多部分）气体相联系的问题，要 (2)物块下轻轻地挂上另一相同的物块后，活塞： 对各部分气休独立研究，各部分之间一般通过压 与汽缸一起沿斜面向上做匀加速直线运动，求系统 强（液柱或活塞的受力）找联系。 稳定后活塞与汽缸底部的间距x2。 (2)列出各状态的参量：气体在初、末状态，把这些状 态参量罗列出来能够比较准确，往往会有两个 (或三个)参量发生变化 (3)认清变化过程：准确分析变化过程以便正确选用 气体实验定律、理想气体状态方程 全取一类 :1.如图所示，一定质量的理想气体 从状态A依次经过状态B、C、D 后再回到状态A,其中，A→B和 C→D为等温过程，B→C和D→ A为绝热过程。下列说法正确的是 A.A→B过程中，每个气体分子的动能都设有变化 B.A~B→C过程中，气体吸收的热量比气体对外 做的功多 C.C-~D和D→A过程中，气体压强都增大的微观 机制完全相同 D.B→C过程中气体对外做的功与D>A过程中 外界对气体做的功相等 100 第二部分加练重点·补短板 2.某医用氧气瓶容积为40【，瓶内贮有压强为：3.工人浇筑混凝土墙壁时，由于操作不当导致内部 9.6×105Pa的氧气，可视为理想气体。广泛用于野形成了一块气密性良好充满空气的空腔，墙壁导热 外急救的氧气袋容积为5L。将氧气瓶内的氧气分： 性能良好。 装到氧气袋，充气前袋内为真空，充气后袋内压强为：(1)空腔内气体的温度变化范 墙体 1.2×105Pa。分装过程不漏气，环境温度不变. 围为一33℃~47℃，求空腔 (1)最多可分装多少个氧气袋？ 内气体的最小压强与最大压 (2)若将医用氧气瓶内的氧气依次分装到原为真：强之比： 压力传感器 空，容积为5L的若干个便携式钢瓶内，每次分装： (2)填充空腔前，需要测出空 后，钢瓶内气体压强与氧气瓶内剩余气体压强相：腔的容积（空腔内气体体积）。在墙上钻一个小孔， 等，求分装30次后医用氧气瓶内剩余氧气的压强！用细管将空腔和一个带有气压传感器的汽缸连通， 与分装前氧气瓶内氧气压强之比。 形成密闭空间。当汽缸内气体体积为1L时，传感 器的示数为1.0atm。将活塞缓慢下压，汽缸内气 体体积为0.7L时，传感器的示数为1.2atm。求 该空腔的容积。 铺101 新高考方案系列丛书一书三用物理 4.汽车轮胎的胎压过高会导致轮胎的摩擦力、附着：5.如图甲为一种新型减震器一氮气减震器，汽缸 力降低，影响制动效果；胎压过低又会导致摩擦系：中充入稀有气体后，诚震器具有良好的韧性，操作 数增大，油耗上升，同时方向盘变沉，影响驾驶舒适：时不容易弹跳，且可以防止减震器在高温高压下损 性。一汽车在温度为17℃的环境中刚启动时，检：坏。它的结构简图如图乙所示。汽缸活塞横截面 测到四个轮胎的胎压如图甲所示，若行驶一段时：积大小为50cm2,质量为1kg:汽缸缸体外壁导热 间后的胎压如图乙所示，车胎容积不变，绝对零度： 性良好，弹簧劲度系数为k=2000N/m。现在为 为-273℃。 了测量减震器的性能参数，将减震器竖直放置，充 胎压：kPa 胎压：kPa 人氮气达到5个大气压时活塞下端被两边的卡环 卡住，此时氮气气柱长度为L=20cm且弹簧恰好 244 244 260 264 处于原长，不计摩擦，大气压强po取1×105Pa, 右 g取10m/g2,弹性势能的公式为E,=7kr2,其 252 248 268 264 : 中x为弹簧的压缩量或