高考专题---与气体相关的实际问题-高考物理100考点最新模拟题---精校解析 Word版

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1、100考点最新模拟题千题精练14-91.(10分)如图所示为气压式保温瓶的原理图,整个保温瓶的容积为V,现瓶中装有体积为V的水,瓶中水的温度为T1,管内外液面一样高,瓶中水面离出水口的高度为h,已知水的密度为ρ,大气压强为p0,不计管的体积,重力加速度为g.①若从顶部向下按活塞盖子,假设按压的过程缓慢进行,则瓶内空气压缩量至少为多少,才能将水压出?②若瓶的气密性非常好,则瓶中气体的温度降为T2时,管内外液面高度差为多少?②若瓶的气密性非常好,则瓶中气体的温度降为T2的过程中,气体发生的是等容变化,设温度为T2时,管内外液面的高度差为H,则这时气体的压强为p0

2、-ρgH则有=求得H=2.(10分)某同学家新买了一双门电冰箱,冷藏室容积107L,冷冻室容积118L,假设室内空气为理想气体.(绝对零度取-273℃)①若室内空气摩尔体积为22.5×10-3m3/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,在家中冰箱不通电的情况下关闭冰箱密封门后,电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子?②若室内温度为27℃,大气压强为1×105Pa,关闭冰箱密封门通电工作一段时间后,冷藏室内温度降为6℃,冷冻室内温度降为-9℃,此时冷藏室与冷冻室中空气的压强差为多大?③冰箱工作时把热量从温度较低的冰箱内部传到温度较高的

3、冰箱外部,请分析说明这是否违背热力学第二定律.3.(2017全国III卷·33·2)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璃细管和。长为,顶端封闭,上端与待测气体连通;下端经橡皮软管与充有水银的容器R连通。开始测量时,与相通;逐渐提升R,直到中水银面与顶端等高,此时水银已进入,且中水银面比顶端低h,如图(b)所示。设测量过程中温度、与相通的待测气体的压强均保持不变,已知和的内径均为d,的容积为,水银的密度为,重力加速度大小为g。求:(i)待测气体的压强;(ii)该仪器能够测量的最大压强。【答案】(i);(ii)设末状态

4、时研究对象压强为,末状态时由理想气体状态方程有,②由连通器原理有:③联立以上方程可解出:(ii)随着的增加,单调递增,由题意有,当时是该仪器能够测量的最大压强,即,4.(2017全国II卷·33·2)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、温度为T0时的密度为ρ0,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。(i)求该热气球所受浮力的大小;(ii)求该热气球内空气所受的重力;(iii)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。【参考答案】(i)(ii)(iii)【参考解析】(

5、i)设1个大气压下质量为m的空气在温度T0时的体积为V0,密度为①温度为T时的体积为VT,密度为:②由盖吕萨克定律可得:③联立①②③解得:④气球所受的浮力为:⑤联立④⑤解得:⑥5.(10分)用传统的打气筒给自行车打气时,不好判断是否已经打足了气.某研究性学习小组的同学经过思考,解决了这一问题.他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装(示意图如图甲所示):圆柱形打气筒高H,内部横截面积为S,底部有一单向阀门K,厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入,活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B中,B的容积VB=3HS,向B中打气前A、B中气体初始压强均为p0,该组

6、同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C(体积不计),C距气筒顶部高度为h=H,这样就可以自动控制容器B中的最终压强.求:①假设气体温度不变,第一次将活塞从打气筒口压到C处时,容器B内的压强;②要使容器B内压强不超过5p0,h与H之比应为多大.【名师解析】①第一次将活塞从打气筒口压到C处时,设容器B内的压强为pB,C距底部H-h=H/3由玻意耳定律得p0(VB+HS)=pB(VB+HS/3)解得pB=1.2p0②对打气筒内的气体,要使容器B内压强不超过5p0,意味着活塞从顶端下压至C处时,打气筒C处以下的压强不能超过5p0,由玻意耳定律得p0HS=5p0(H-h)S

7、 解得=6.(2016·陕西五校一模)如图所示是农业上常用的农药喷雾器,贮液筒与打气筒用细连接管相连,已知贮液筒容积为8L(不计贮液筒两端连接管体积),打气筒活塞每循环工作一次,能向贮液筒内压入1atm的空气200mL,现打开喷雾头开关K,装入6L的药液后再关闭,设周围大气压恒为1atm,打气过程中贮液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变。求:(1)要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3atm,打气筒活塞需要循环工作的次数;(2)打开喷雾头开关K直至贮液筒内、外气压相同时,贮液筒向外喷出药液的体积。【参考答案】(1)20次 (2)4L打入贮液筒气体后的压强:p

8、2=3atm由理想气体方程得:p1V1=p2V2解得

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