2018届二轮复习　　气体实验定律的应用课件（共23张）（全国通用） 23页

高考热点剖析　气体实验定律的应用 全 国 卷 高 考 真 题 剖 析 2015 年 Ⅰ 卷 ,33(2) 2015 年 Ⅱ 卷 ,33(2) 2016 年 Ⅰ 卷 ,33(2) 2016 年 Ⅱ 卷 ,33(2) 一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成 , 两圆筒中各有一个活塞 , 初始时大活塞与大圆筒底部相距 , 两活塞间封闭气体的温度为 T 1 =495 K, 现汽缸内气体温度缓慢下降 , 活塞缓慢下移 , 求缸内封闭气体的温度及缸内封闭气体的压强 . 一粗细均 匀的 U 形管竖直放置 , A 侧上端封闭 ,B 侧上端与大气相通 , 下端开口处开关 K 关闭 , 现将开关 K 打开 , 从 U 形管中放出部分水银 , 当两侧水银面的高度差为 h 1 =10.0 cm 时 , 求 A 侧空气柱的长度和再向 B 侧注入水银 , 使 A,B 两侧的水银面达到同一高度时注入的水银在管内的长度 . 一氧气瓶的容积为 0.08 m3, 开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压 . 某实验室每天消耗 1 个大气压的氧气 0.36 m3. 当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时 , 需重新充气 . 若氧气的温度保持不变 , 求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天 .Δp= , 其中 σ=0.070 N/m. 现让水下 10 m 处一半径为 0.50 cm 的气泡缓慢上升 , 求在水下 10 m 处气泡内外的压强差及气泡上升到接近水面时 , 气泡的半径与其原来半径之比的近似值 . 一氧气瓶的容积为 0.08 m 3 , 开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压 . 某实验室每天消耗 1 个大气压的氧气 0.36 m 3 . 当氧气瓶中的压强降低到 2 个大气压时 , 需重新充气 . 若氧气的温度保持不变 , 求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天 . 全 国 卷 高 考 真 题 剖 析 2016 年 Ⅲ 卷 ,33(2) 2017 年 Ⅰ 卷 ,33(2) 2017 年 Ⅱ 卷 ,33(2) 2017 年 Ⅲ 卷 ,33(2) 一 U 形玻璃管竖直放置 , 左端开口 , 右端封闭 , 左端上部有一光滑的轻活塞 . 初始时 , 管内汞柱及空气柱长度如图所示 . 用力向下缓慢推活塞 , 直至管内两边汞柱高度相等时为止 . 求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离 . 初始时 , 三个阀门均打开 , 关闭 K 2 ,K 3 , 通过 K1 给汽缸充气 , 使 A 中气体的压强达到大气压 p 0 的 3 倍后关闭 K1. 求气体的体积和压强及活塞的位置 . 一热气球体积为 V, 内部充有温度为 T a 的热空气 , 气球外冷空气的温度为 T b . 该气球内、外的气压始终都为 1 个大气压 , 重力加速度大小为 g. 求该热气球所受浮力及球内空气的重力 . 一种测量稀薄气体压强的仪器 , 开始测量时 ,M 与 K 2 相通 ; 逐渐提升 R, 直到 K2 中水银面与 K 1 顶端等高 , 此时水银已进入 K1, 且 K1 中水银面比顶端低 h, 求待测气体的压强及该仪器能够测量的最大压强 . 常 考 类 型 1.“ 汽缸”类问题 2.“ 液柱”类问题 3.“ 打气抽气”类问题 【 热点集训 】 答案 : (1)120 cmHg 　 (1) 求烧瓶 A 中气体压强 ( 压强单位可用 cmHg); 答案 : (2)48 cm (2) 将橡胶气囊 B 恢复原状 , 再将水槽缓慢加热至 47 ℃, 求 U 形管两测水银面的高度差 . 2.[ “ 汽缸 ” 类问题 ]( 2017 · 吉林省吉林市三模 ) 如图所示 , 两个壁厚可忽略的圆柱形金属筒 A 和 B 套在一起 , 底部到顶部的高度为 18 cm, 两者横截面积相等 , 光滑接触且不漏气 . 将 A 用绳系于天花板上 , 用一块绝热板托住 B, 使它们内部密封的气体压强与外界大气压相同 , 均为 1.0×10 5 Pa, 然后缓慢松开绝热板 , 让 B 下沉 , 当 B 下沉了 2 cm 时 , 停止下沉并处于静止状态 . 求 : 答案 : (1)0.9×10 5 Pa (1) 此时金属筒内气体的压强 . 答案 : (2)-3 ℃ (2) 若当时的温度为 27 ℃, 欲使下沉后的金属筒恢复到原来位置 , 应将气体的温度变为多少摄氏度 ? 3.[ “ 打气 ” 类问题 ]( 2017 · 辽宁大连二模 ) 标准状况下大气压强为 p 0 =1.013×10 5 Pa, 在标准状况下用打气筒给一个体积为 V 0 =2.5 L 的足球充气 , 如图所示 . 充气前足球呈球形、内部空气的压强为 1.013×10 5 Pa, 设充气过程中球内、外的温度始终保持 20 ℃ 不变 . 在充气的最后时刻 , 对打气筒活塞施加的压力为 F=200 N. 设打气筒为圆柱形 , 其活塞的横截面积为 S=10 cm 2 , 打气筒每次打气压下的高度为 20 cm. 不计各种摩擦 , 打气筒的活塞与连杆、把手的重力均不计 . 求充气过程中 , 打气筒的活塞下压了多少次 ? 解析 : 打气的最后时刻 , 设足球内气体的压强为 p, 以活塞为研究对象 , 由平衡条件得 p 0 S+F=pS, 每次压下打气筒的体积为 lS, 设共需要压下打气筒 n 次 , 取足球内原有气体与外面打进的气体整体为研究对象 , 做等温变化 , 由玻意耳定律得 p 0 (V 0 +nlS)=p · V 0 , 解得 n=25( 次 ). 答案 : 25 次 4.[ “ 液柱 ” 类问题 ]( 2017 · 江西南昌二模 ) 如图所示 , 两端开口、粗细均匀的足够长玻璃管插在大水银槽中 , 管的上部有一定长度的水银柱 , 两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中 . 开启上部连通左右水银的阀门 A, 当温度为 300 K, 平衡时水银柱的位置如图 (h 1 =h 2 =5 cm,L 1 =50 cm), 大气压强为 75 cmHg. 解析 : (1) 左管内气体压强 p 1 =p 0 +p h2 =(75+5)cmHg=80 cmHg, 右管内气体压强 p 2 =p 1 +p h1 =(80+5)cmHg=85 cmHg, p 2 =p 0 +p h3 , 解得 , 右管内外液面高度差 h 3 =10 cm, 右管内气柱长度 L 2 =L 1 -h 1 -h 2 +h 3 =50 cm. 答案 : (1)50 cm 求 :(1) 右管内气柱的长度 L 2 . 答案 : (2)60 cm (2) 关闭阀门 A, 当温度升至 405 K 时 , 左侧竖直管内气柱的长度 L 3 .( 大气压强保持不变 ) 5.[ “ 汽缸 ” 类问题 ]( 2017 · 陕西宝鸡一模 ) 如图 ( 甲 ) 所示 , 竖直放置的汽缸中的活塞上放置一重物 , 活塞可在汽缸内无摩擦滑动 . 汽缸导热性良好 , 其侧壁有一个小孔与装有水银的 U 形玻璃管相通 , 汽缸内封闭了一段高为 80 cm 的理想气体柱 (U 形管内的气体体积不计 ,U 形管足够长且水银始终没有进入汽缸 ), 此时缸内气体处于图 ( 乙 ) 中的 A 状态 , 温度为 27 ℃. 已知大气压强 p 0 =1.0×10 5 Pa=75 cmHg, 重力加速度 g 取 10 m/s 2 . 答案 : (1)37.5 cm 　 625 kg (1) 求 A 状态时 U 形管内水银面的高度差 h 1 和活塞及重物的总质量 m; 答案 : (2)327 ℃ (2) 若对汽缸缓慢加热 , 使缸内气体变成 B 状态 , 求此时缸内气体的温度 . 6.[ “ 打气 ” 类问题 ]( 2017 · 重庆校级一模 ) 如图是一种气压保温瓶的结构示意图 . 其中出水管很细 , 体积可忽略不计 , 出水管口与瓶胆口齐平 , 用手按下按压器时 , 气室上方的小孔被堵塞 , 使瓶内气体压强增大 , 水在气压作用下从出水管口流出 . 最初瓶内水面低于水管口 10 cm, 此时瓶内气体 ( 含气室 ) 的体积为 2.0×10 2 cm 3 , 已知水的密度为 1.0×10 3 kg/m 3 , 按压器的自重不计 , 大气压 p 0 =1.01×10 5 Pa,g 取 10 m/s 2 . 求 : 解析 : (1) 由题意知 , 瓶内外气压以及水的压强存在以下关系 p 内 =p 0 +p 水 =p 0 +ρgh 水 =1.01×10 5 Pa+1.0×10 3 kg/m 3 ×10 m/s 2 ×0.1 m =1.02×10 5 Pa; 答案 : (1)1.02×10 5 Pa (1) 要使水从出水管口流出 , 瓶内水面上方的气体压强至少要多大 ? 解析: (2)当瓶内气体压强为p=1.16×10 5 Pa时,设瓶内气体的体积为V 由玻意耳定律有p 0 V 0 =pV 压缩量为ΔV=V 0 -V 已知瓶内原有气体体积V 0 =2.0×10 2 cm 3 解得ΔV≈25.9 cm 3 . 答案: (2)25.9 cm 3 (2) 当瓶内压强为 1.16×10 5 Pa 时 , 瓶内气体体积的压缩量是多少 ?( 忽略瓶内气体的温度变化 ) 谢谢观赏！