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《（新课标）2018年高考物理总复习课堂跟踪检测（七十一）气体实验定律和图像（重点突破课）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、活塞1.（2016•全国丙卷）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。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强内=75.0cmllgo坏境温度不变。解析：设初始时，右管中空气柱的压强为Q，长度为人左管中空气柱的压强为长度为活塞被下推力后，右管中空气柱的压强为刃‘，长度为厶‘；左管中空气柱的压强为厂',2度为k。以cniHg为压强单位。由题给条
2、件得Pi=pu+（20.0—5.00）cmHg①20.0-20.0—5.00cm②由玻意耳定律得pl=pl1'③联立①②③式和题给条件得P'=144cmllg④依题意灿'=p'⑤7,….20.0-5.00八h=4.00cmcm—/?@由玻意耳定律得p“2=pJ⑦联立④⑤⑥⑦式和题给条件得力=9.42cm。⑧答案：144cmHg9.42cm甲2.一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形汽缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成I、II两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为Q。，如图甲所示，若将汽缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上
3、下两部分气体的体积之比为3：1,如图乙所示。设外界温度不变,已知活塞血积为S,重力加速度大小为g,求活塞的质量。解析：设活塞的质量为加，汽缸倒置前下部气体的压强为A。，倒置后上下部气体的压强分别为灿、由力的平衡条件有P“=g说,Q=d+等，倒置过程中，两部分气体均经历等温过程，设气体的总体积为&由玻意耳定律得品諾,Q寻=0晋解得m=4pio55g答案:4qoS5g3.(2017•榆林模拟)如图，导热性能极好的汽缸，高为/=1.0ni,开口向上固定在水平面上，汽缸中有横截面积为S=100cm质量为/〃=20kg的光滑活塞，活塞将一定质量的理想
4、气体封闭在汽缸内。当外界温度为t=27°C、大气压为a=1.0X105Pa时，气柱高度为7=0.80汽缸和活塞的厚度均可忽略不计，g収10m/s%(1)如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至汽缸顶端。在顶端处，竖直拉力F有多大？(2)如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升，当活塞上升到汽缸顶端时，环境温度为多少摄氏度？解析：(1)设起始状态汽缸内气体压强为Q，将活塞缓慢拉至汽缸顶端，设汽缸内气体压强为p>由玻意耳定律得：pJS=plS在起始状态时，活塞受力平衡，得：pS=mg~~在汽缸顶端时，活塞受力平衡，得：F+p,S=mg+p.S联立并
5、代入数据得：尸=240No(2)由盖一吕萨克定律得：273K+27K=273K+Z代入数据解得：£=102°C。答案：(1)240N(2)102°C4.(2016-海南高考)如图，密闭汽缸两侧与一U形管的两端相连，汽缸壁导热；U形管内盛有密度为P=7.5X102kg/m3的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的一半，气体的压强均为a=4.5X103Pao外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差力=40cm,求此时左、右两气室的体积之比，取重力加速度大小g=10m/s2,U形管屮气体的体积和活
6、塞拉杆的体积忽略不计。解析：设初始状态时汽缸左气室的体积为厶，右气室的体积为血；当活塞至汽缸中某位置时，左、右气室的压强分别为4、体积分别为爪冷由玻意耳定律得paVi)=p力①3血=a仏②依题意有心+堆=%+仏③由力的平衡条件有plp、=p联立①②③④式，并代入题给数据得2冷+3%山一9心0⑤由此解得%=□名（另一解不合题意，舍去）⑥由③⑥式和题给条件得K:%=1:k⑦答案：1：14.（2017•湖南怀化一模）如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放nn置，截面积为40cn?的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体力封闭在JLJL气缸内
7、，在气缸内距缸底60cm处设有臼、b两限制装置，使活塞只能向上滑动，开始时活塞搁在爪方上，缸内气体的压强为Q（Q=1.0X105Pa,为大气压强），温度为300Ko现缓慢加热气缸内气体，当温度为330K,活塞恰好离开日、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm,重力加速度g取10m/s2,求：（1）活塞的质量：（2）固体昇的体积。解析：设固体〃的体积为△$,活塞的质量为加，气体的状态参量为状态1：71=300K,Pi=l.0X105Pa,%=60X40cm3-Ar状态2：72=330K,02=1.0X10$Pa+.40X10m状态3：Z；=3
8、60K,pi=pi,%=64X40cm3-AV.⑴气体从状态1到状态2为等容变化过程，7=7/112代入数据得刃=4kgoV2K（2）气体从状态2到状态3为等压变化
