專輯30理想氣體-2020年高考物理最新模擬試題分類匯編4月第一期解析版

1、2020年高考最新模擬試題分類匯編(4月第一期)理想氣體 TOC o 1-5 h z 1、(2020 廣東省佛山市二中高三下學(xué)期第七次月考).如圖所示，水平放置的導(dǎo)熱氣缸A和B底面積相同，長度分別為 2L和L,兩氣缸通過長度為 L的絕熱管道連接；厚度不計的 絕熱活塞a、b可以無摩擦地移動，a的橫截面積為b的兩倍.開始時 A、B內(nèi)都封閉有壓強為P。、溫度為T0的空氣，活塞a在氣缸A最左端，活塞b在管道最左端.現(xiàn)向右緩慢推動 活塞a,當(dāng)活塞b恰好到管道最右端時，停止推動活塞a并將其固定，接著緩慢加熱氣缸B中的空氣直到活塞 b回到初始位置，求(i)活塞a向右移動的距離；(ii)活塞b回到初始位置時氣

2、缸 B中空氣的溫度.712_【答案】(i) x 7L (ii) T T065【解析】(i)設(shè)絕熱活塞b到達管道口右邊且右端面與管口齊平時，A氣缸中的活塞a向右移動x,此時A、B中氣體壓強為p,則：. c對 A 氣體：p0 2LS p 2 L x S LS，一一一 1 - 一 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark27 o Current Document 對 B 氣體：p0 LS -LSpLS7聯(lián)立斛得：p p0 x L HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 6(ii)設(shè)氣缸B的溫度為T、壓度為p時，絕熱活塞b回到初始

3、位置，1p LS -LS對氣體B:包2T。，一1對氣體 A: p 2L x S - LS p 2L x S-112聯(lián)立解得：T T052、（2020 江蘇省如皋中學(xué)高三下學(xué)期3月調(diào)研）如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出 報警的響聲.27 c時，被封閉的理想氣體氣柱長Li為20cm ,水銀上表面與導(dǎo)線下端的距離L2 為 5cm當(dāng)溫度變化時，封閉氣柱的壓強是否變化？當(dāng)溫度達到多少攝氏度時，報警器會報警？nu【答案】不變 t2=102C【解析】封閉氣柱的壓強為 p P0 gh ,當(dāng)溫度變化時，封閉氣柱的壓強不變;對水銀封

4、閉的氣體，初狀態(tài)：Vi=LiS=20S, Ti=273+27=300K。末狀態(tài)：V2= （L1+L2） S=25S, T2=273+t2,由蓋呂薩克定律得Vi = ViTiT2代入數(shù)據(jù)解得t2=102C3、（2020 安徽省定遠縣高三停課不停學(xué)線上測試八）如圖所示，橫截面積 S= 100cm2的容器內(nèi)，有一個用彈簧和底面相連的活塞，活塞的氣密性良好，當(dāng)容器內(nèi)氣體的溫度Ti =300K時，容器內(nèi)外的壓強均為 p0=1.0 105Pa,活塞和底面相距 Li=10cm,彈簧勁度系數(shù)k = 1000N/m；在活塞上放物體甲，活塞最終下降d = 2cm后保持靜止，容器內(nèi)氣體的溫度仍為T1 = 300K.

5、活塞質(zhì)量及活塞與容器壁間的摩擦均不計，取g=10m/s2。求物體甲的質(zhì)量 mi；在活塞上再放上物體乙，若把容器內(nèi)氣體加熱到T2= 330K,系統(tǒng)平衡后，活塞保持放上物體甲平衡后的位置不變，求物體乙的質(zhì)量m2?！敬鸢浮?7kg； 12.5kg【解析】活塞上放上物體甲后，系統(tǒng)穩(wěn)定后氣體的壓強為:Pomig kdS容器內(nèi)的氣體做等溫變化，則有: poLiS= p (Li d) S解得：mi = 27kg；設(shè)活塞上再放上物體乙時，系統(tǒng)穩(wěn)定后氣體的壓強為P；容器內(nèi)的氣體做等容變化,p p貝U有：Ti T2由平衡條件，則有：m2g= ( p - p) S解得：m2= i2.5kg4、(2020 百所名校高

6、三模擬金券二)某品牌汽車輪胎充氣后，溫度為3C時，胎內(nèi)氣體的壓強為2.3atm。已知該輪胎在胎壓小于2.0atm或大于2.7atm時，汽車行駛中會造成安全事故。胎內(nèi)氣體可看做理想氣體，輪胎容積恒為25L。(下列計算結(jié)果均保留一位小數(shù))(i)求汽車安全工作環(huán)境的溫度范圍。(汽車工作環(huán)境的溫度與輪胎內(nèi)氣體的溫度相同)(2)若該汽車在27C的環(huán)境中工作，為了使其胎壓達到2.6atm,求應(yīng)再向輪胎內(nèi)充入壓強為iatm、溫度為27oC的理想氣體的體積?！敬鸢浮?I) 33.0 oC t 5I.0C；(2)2.5L【解析】 (i)輪胎內(nèi)的氣體做等容變化，則有t! t2 t3即2.32.02.7273 3

7、273 t2273 t3解得t233.0C, t3 51.0 oC所以汽車安全工作環(huán)境的溫度范圍為33.0oC t 51.0C;(2)由理想氣體狀態(tài)方程可知 TOC o 1-5 h z PMpVpMTiT4T4即 HYPERLINK l bookmark55 o Current Document 2.3 V0 1 V 2.6 V0276300300解得V 0.IV0 2.5L5、(2020 百所名校高三模擬金券三)如圖所示，上端開口的豎直汽缸由大、小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，兩活塞用一根長度為 L的剛性輕質(zhì)細桿連接，兩活塞間充有氧氣，小活塞下方充有氮氣，大、小活塞的質(zhì)量分別為2m

8、、m,橫截面積分別為 2& S。氮氣和汽缸外大氣的壓強均為P0,大活塞與大圓筒底部相距 L 0現(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮2氣，使小活塞緩慢上升至上表面與大圓筒底部平齊位置。已知大活塞導(dǎo)熱性能良好，汽缸及小活塞絕熱，兩活塞與汽缸壁之間的摩擦不計，重力加速度為g。求：初始狀態(tài)下氧氣的壓強；小活塞與大圓筒底部平齊時，氧氣的壓強。3mg3； P2- P043mg【解析】分析初始狀態(tài)下兩活塞的受力情況，根據(jù)力的平衡有P0 2S P1S3mg r2S P0S解得初始狀態(tài)下氧氣的壓強PiP03mg初始狀態(tài)氧氣體積Vi 2S LLS- 23SL當(dāng)小活塞緩慢上升到上表面與大圓筒底部平齊時,氧氣體積V2 2SL,壓強

9、為P2,根據(jù)玻意耳定律有P2V2PiVi ,解得P2P03mg6、（2020 湖北省襄陽三中高三下學(xué)期3月線上測試）如圖所示，一直立的汽缸用一質(zhì)量為m的活塞封閉的理想氣體，活塞橫截面積為S,汽缸內(nèi)壁光滑且缸壁是導(dǎo)熱的，開 始活塞被固定，打開固定螺栓 K,活塞下落，經(jīng)過足夠長時間后，活塞停在B點，已知AB = h, 大氣壓強為P0,重力加速度為g。求活塞停在B點時缸內(nèi)封閉氣體的壓強;（2）設(shè)周圍環(huán)境溫度保持不變，求整個過程中通過缸壁傳遞的熱量（一定量理想氣體的內(nèi)能 僅由溫度決定）?！敬鸢浮縋0 mg(2) p0s mg hs【解析】(1)設(shè)封閉氣體的壓強為 P,活塞受力平衡p0s計算得出P，則m

10、gpsmgP0(2)因為氣體的溫度不變，則內(nèi)能的變化VU 0被封閉氣體體積縮小，外界對氣體做功為W pSh p0s mg h由熱力學(xué)第一定律有VU W Q可得:放熱U形玻璃管Q p0S mg h7、(2020 寧夏銀川二中高三下學(xué)期統(tǒng)練七)如圖所示，左端封閉右端開口的中有一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，封閉氣體的長度為10cm,兩管中水銀液面的高度差為10cm。現(xiàn)將玻璃管在紙面內(nèi)順時針緩慢旋轉(zhuǎn)90。，穩(wěn)定時兩液面豎直對齊。已知大氣壓強為75cmHg ,環(huán)境溫度為27 C ,熱力學(xué)溫度為 T=t+273K。求旋轉(zhuǎn)后： 被封閉氣體的壓強；(2)為使封閉氣體恢復(fù)到原來的長度，需將環(huán)境溫度降低到多

11、少。u【答案】 cmHg ; (2)200K 3【解析】(1)設(shè)大氣壓強為Po=75cmHg,初始時左右管中水銀液面高度差為h 10cm ,氣柱壓強為R、長度為li 10cm , U型玻璃管順時針緩慢旋轉(zhuǎn) 90。后，兩液面豎直對齊，如圖所示則封閉氣體的初態(tài)壓強為所以此過程末態(tài)氣柱的長度 12 15cm ,PiP0h 75cmHg10cmHg 65cmHg體積為10S末態(tài)，壓強設(shè)為 P2,體積為V2l2S15S封閉氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得P111sp212S解得被封閉氣體壓強為130p2cmHg(2)將環(huán)境溫度降低到 T3后，氣體恢復(fù)到最初的長度13 li 10cm,如圖所示為V2 I2

12、S 15S,溫度為1300K,末態(tài)，體積為V3 I3S 10S末態(tài)時氣體溫度為丁2,由蓋？呂薩克定律得12s 13s了 tT代入數(shù)據(jù)解得T2 200 K8、(2020 四川省瀘縣四中高三下學(xué)期第一次在線月考)如圖所示，高為 H的導(dǎo)熱氣缸豎直固定在水平地面上， 橫截面積為S、重力為G的工”形活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞離缸底高為h.用手持 工”形活塞上端，緩慢豎直上提活塞，當(dāng)活塞上升至氣缸上端口時，求：(大氣壓強為P。,不考慮活塞與氣缸之間的摩擦及溫度的變化，不計活塞及氣缸壁的 厚度)(1)氣體的壓強(2)豎直上提的力F大小【答案】年(H h)(P0s G)SHH【解析】以密閉氣體為研究對象，分析氣體的狀態(tài)參量，由玻意耳定律列式解得;解：(1)(2)以密閉氣體為研究對象 初態(tài)：壓強：P P0 G,體積：Vi hSSG F一 一末態(tài)：壓強：P2 P0 ,體積：V2 HSS由玻意耳定律得：pVi p2 V2日 (P0S G)h解得：p2 SHF (H h)(PoS G)H9、(2020 四川省眉山市高三下學(xué)期第二次診斷如圖為在密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B的壓強P隨體積V的變化關(guān)系圖像。(1)用分子動理論觀點論證狀態(tài) A到狀態(tài)B理想氣體溫度升高；(2)若體積 Vb： Va=5: 3,溫度 Ta=225K ,求 Tb?！敬鸢浮?1)理想氣體由狀態(tài)