第15章 专题提升练28 单一气体的多过程问题 气体状态变化的图像问题(作业课件) -【赢在微点·顶层设计】2027年高中物理高考一轮总复习

专题提升练28 单一气体的多过程问题　 气体状态变化的图像问题 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 2 3 4 1.一定质量的理想气体，由a状态开始经历a→b→c→a过程的p-T图像如图所示，ab的反向延长线过坐标原点，ac与横轴平行，bc与纵轴平行，下列图像与之对应正确的是(　　) 梯级Ⅰ 基础练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 根据公式知=C，变形得p=T，由题图可知，a→b为等容变化；b→c为等温变化；c→a为等压变化，结合选项，A项符合题意。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.(多选)(2025·白城模拟)如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线(均为反比例图线)，下列说法正确的是(　　)  1 5 6 7 2 3 4 A.从等温线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比 B.一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的 C.一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积越小 D.由图可知T1>T2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由于等温线是一条双曲线，它表明在温度保持不变的情况下，气体的压强与体积成反比，A项正确；一定质量的气体，在不同温度、相同压强的情况下，体积不同，因此等温线不同，B项正 确；对一定质量的气体，温度越高，气体压强与体积的乘积越 大，即相同压强下，温度越高，体积越大，因此T1<T2，C、D两项错误。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(2025·张家口模拟)一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法正确的是(　　)  A.a→b过程中，气体体积增大，压强减小 B.b→c过程中，气体压强不变，体积增大 C.c→a过程中，气体压强增大，体积变小 D.c→a过程中，气体内能增大，体积变小 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 a→b过程中，气体温度不变，压强减小，根据=C可知体积增 大，A项正确；b→c过程中，气体压强不变，温度降低，根据=C，则体积减小，B项错误；c→a过程中，气体压强增大，温度升高，气体内能增大，因p-T线是过原点的直线，故气体的体积不变，C、D两项错误。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2024·海南卷)用铝制易拉罐制作温度计，一透明薄吸管里有一段油柱(长度不计)粗细均匀，吸管与罐密封性良好，罐内气体可视为理想气体，已知罐体积为330 cm3，薄吸管底面积为0.5 cm2，罐外吸管总长度为20 cm，当温度为27 ℃时，油柱离罐口10 cm，不考虑大气压强变化，下列说法正确的是(　　)  A.若在吸管上标注等差温度值，则刻度左密右疏 B.该装置所测温度不高于31.5 ℃ C.该装置所测温度不低于23.5 ℃ D.其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，则油柱离罐口距离增大 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 由盖—吕萨克定律得=，其中V1=V0+Sl1=335 cm3，T1=273+ 27(K)=300 K，V2=V0+Sl1=330+0.5x(cm)3，代入解得T=x+ (K)。根据T=t+273 K可知t=x+(℃)，若在吸管上标注等差温度值，则刻度均匀，A项错误；当x=20 cm时，该装置所测的温度最高，代入解得tmax≈31.5 ℃，该装置所测温度不高于 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 31.5 ℃，当x=0时，该装置所测的温度最低，代入解得tmax≈ 22.5 ℃，该装置所测温度不低于22.5 ℃，B项正确，C项错误；其他条件不变，缓慢把吸管拉出来一点，由盖—吕萨克定律可知，油柱离罐口距离不变，D项错误。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2025·广安模拟)如图所示，竖直放置的“L”形细玻璃管截面均 匀，左管上端开口，底管右端封闭，竖直管足够长，底管长d= 20 cm，用长l0=5 cm的水银柱封闭一段理想气体，最初气体温度T1=300 K时，气体的长度l1=10 cm。取大气压强p0=76 cmHg，求: 1 5 6 7 2 3 4 梯级Ⅱ 能力练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)缓慢升高理想气体的温度，使它的长度变为l2=12 cm，此时气体的温度T2； 1 5 6 7 2 3 4 初始时，封闭气体的压强为p0=76 cmHg，长度为l1=10 cm，当气柱的长度变为l2=12 cm时，水银柱仍全部在底部，则根据盖—吕萨克定律可得=， 代入数据解得T2=360 K。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)继续升高温度，当有h=4 cm的水银柱上升到左管，此时气体的温度T3。 当有h=4 cm的水银柱上升到左管，有1 cm水银柱在底管内，此时封闭气体的压强为p3=p0+ρgh=80 cmHg， 长度为l3=20 cm-1 cm=19 cm， 温度为T3，由理想气体状态方程=， 解得T3=600 K。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.(2025·T8联考)家用储水式压力罐常被用于二次供水，其简要结构如图所示。该压力罐的总容积为400 L，初始工作时罐内无水，水龙头处于关闭状态，水管容积可忽略不计，且罐内气体压强为p0。此时接通电源，启动水泵给罐补水，当罐内压强增大到4p0时水泵自动断开电源，停止补水。罐内气体可视为理想气体，用此压力罐给位于h=10 m高用户供水，压力罐密闭性、导热性能均良好，环境温度不变，已知10 m高水柱产生的压强为p0，一次供水完毕后罐内所剩水的高度相对10 m高度可忽略不计。求: 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)水泵正常工作一次注入的水的体积V1； 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 压力罐的最大容积为V0=400 L，以罐内的气体为研究对象，初状态压强为p0，启动水泵补水后压强为p1=4p0，气体体积为V， 根据玻意耳定律，有p0V0=p1V， 解得V=100 L， 则注入的水的体积为V1=V0-V， 解得V1=300 L。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)水泵正常工作一次可给用户输送水的体积V2。 当用户水龙头没有水流时罐内压强p2=ρgh+p0=2p0， 罐内气体体积为V'， 根据玻意耳定律可得p0V0=p2V'， 解得V'=200 L， 水泵正常工作一次可给用户输送水的体积 V2=V1-(V0-V')=100 L。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.(2025·江门模拟)如图所示为一温度计的原理图，利用汽缸底部高度变化反应温度变化。质量可以忽略的导热汽缸内密封一定质量的理想气体，汽缸的长度为L，A、B、C、D是体积可以忽略的固定挡板，A、B到汽缸底部的距离是0.25L，体积可以忽略的活塞通过竖直杆固定在地面上，活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气。环境温度为T0 (热力学温标)时，活塞刚好位于汽缸正中间，整个装置处于静止状 态，大气压强为p0，求: 1 5 6 7 2 3 4 梯级Ⅲ 创新练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)环境温度为T0时，汽缸内气体的压强p1； 由于汽缸的质量可以忽略不计，可知环境温度为T0时，汽缸内气体的压强p1=p0。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)温度计能测量的最小温度Tmin； 温度最低时，A、B恰好落到活塞上，该过程发生的是等压变化，因此=， 可得最低温度Tmin=0.5T0。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)环境温度为0.4T0时，汽缸内气体的压强p2。 从0.5T0到0.4T0，气体发生等容变化，因此=， 解得p2=0.8p0。 解析 1 5 6 7 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$