高考物理 精做38 气体实验定律的计算大题精做 新人教版

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1、精做38气体实验定律的计算1．（2017·新课标全国Ⅰ卷）如图，容积均为V的气缸A、B下端有细管（容积可忽略）连通，阀门K2位于细管的中部，A、B的顶部各有一阀门K1、K3；B中有一可自由滑动的活塞（质量、体积均可忽略）。初始时，三个阀门均打开，活塞在B的底部；关闭K2、K3，通过K1给气缸充气，使A中气体的压强达到大气压p0的3倍后关闭K1。已知室温为27℃，气缸导热。（1）打开K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强；（2）接着打开K3，求稳定时活塞的位置；（3）再缓慢加热气缸内气体使其温度升高20℃，求此时活塞

2、下方气体的压强。【答案】（1）2p0（2）气缸B顶部（3）1.6p0（3）设加热后活塞下方气体的压强为p2，气体温度从T1=300K升高到T2=320K由理想气体状态方程有解得p2=1.6p0非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。2．（2017·新课标全国Ⅱ卷）一热气球体积为V，内部充有温度为Ta的热空气，气球外冷空气的温度为Tb。已知空气在1个大气压、温度T0时的密度为ρ0，该气球内、外的气压始终

3、都为1个大气压，重力加速度大小为g。（1）求该热气球所受浮力的大小。（2）求该热气球内空气所受的重力。（3）设充气前热气球的质量为m0，求充气后它还能托起的最大质量。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）1个大气压下质量为m的空气，在温度T0时的体积在温度T时的体积由盖–吕萨克定律有联立可得气球所受的浮力（2）气球内热空气所受的重力（3）设该气球还能托起的最大质量为m，由平衡条件有F=m0g+G+mg解得3．（2017·新课标全国Ⅲ卷）一种测量稀薄气体压强的仪器如图（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分别连通两竖直玻

4、璃细管K1和K2。K1长为l，顶端封闭，K2上端与待测气体连通；M下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时，M与K2相通；逐渐提升R，直到K2中水银面与K1顶端等高，此时水银已进入K1，且K1中水银面比顶端低h，如图（b）所示。设测量过程中温度、与K2相通的待测气体的压强均保持不变。已知K1和K2的内径均为d，M的容积为V0，水银的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：非常感谢上级领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度

5、重视和支持。（1）待测气体的压强；（2）该仪器能够测量的最大压强。【答案】（1）（2）（2）h越大，越大由题可知，故当h=l时，该仪器能够测量的最大压强4．（2016·新课标全国Ⅰ卷）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=，其中σ=0.070N/m。现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升。已知大气压强p0=1.0×105Pa，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2。（1）求在水下10m处气泡内外的压强差。（2）非常感谢上级

6、领导对我的信任，这次安排我向股份公司述职，既是对我履行职责的监督，也是对我个人的关心和爱护，更是对**百联东方商厦有限公司工作的高度重视和支持。忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。【答案】（1）28Pa（2）1.26【解析】（1）当气泡在水下h=10m处时，气泡内外压强差∆p1==28Pa（2）气泡在水下10m处时，气泡内空气的压强p1=p0+ρgh+∆p1，气泡体积V1=气泡到达水面附近时，气泡内空气的压强p2=p0+∆p2，气泡体积V2=，且∆p2=气泡上升过

7、程中温度不变，根据玻意耳定律有p1V1=p2V2联立可得故r2>r1，有∆p2<∆p1=28Pa，∆p1和∆p2均远小于p0则5．（2016·新课标全国Ⅱ卷）一氧气瓶的容积为0.08m3，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0.36m3。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。【答案】4【解析】氧气开始时的压强p1=20atm，体积为V1，压强变为p2=2atm时，体积为V2根据玻意耳定律有p1V1=p2V2重

8、新充气前，用去的氧气在p2压强下的体积V3=V2–V1设用去的氧气在p0=1atm压强下的体积为V0根据玻意耳定律有p2V3=p0V0实验室每天用去的氧气在p0压强下的体积ΔV=0.36m3，则氧气可用的天数N≤联立各式解得N=46．（2016·上海卷）如图，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B，上下两部分气体初始温度相等，且