18年高考物理二輪復(fù)習(xí)100考點(diǎn)千題精練第十四章熱學(xué)專題14.6變質(zhì)量計(jì)算問題

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯內(nèi)部文件，版權(quán)追溯專題14.6 變質(zhì)量計(jì)算問題1(10分)用傳統(tǒng)的打氣筒給自行車打氣時(shí)，不好判斷是否已經(jīng)打足了氣某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)經(jīng)過思考，解決了這一問題他們在傳統(tǒng)打氣筒基礎(chǔ)上進(jìn)行了如下的改裝(示意圖如圖甲所示)：圓柱形打氣筒高H，內(nèi)部橫截面積為S，底部有一單向閥門K，厚度不計(jì)的活塞上提時(shí)外界大氣可從活塞四周進(jìn)入，活塞下壓時(shí)可將打氣筒內(nèi)氣體推入容器B中，B的容積VB3HS，向B中打氣前A、B中氣體初始壓強(qiáng)均為p0，該組同學(xué)設(shè)想在打氣筒內(nèi)壁焊接一卡環(huán)C(體積不計(jì))，C距氣筒頂部高度為hH，這樣就可以自動控制容器B中的最終壓強(qiáng)求：假

2、設(shè)氣體溫度不變，第一次將活塞從打氣筒口壓到C處時(shí)，容器B內(nèi)的壓強(qiáng)；要使容器B內(nèi)壓強(qiáng)不超過5p0，h與H之比應(yīng)為多大2(2016陜西五校一模)如圖所示是農(nóng)業(yè)上常用的農(nóng)藥噴霧器，貯液筒與打氣筒用細(xì)連接管相連，已知貯液筒容積為8 L(不計(jì)貯液筒兩端連接管體積)，打氣筒活塞每循環(huán)工作一次，能向貯液筒內(nèi)壓入1 atm的空氣200 mL，現(xiàn)打開噴霧頭開關(guān)K，裝入6 L的藥液后再關(guān)閉，設(shè)周圍大氣壓恒為1 atm，打氣過程中貯液筒內(nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變。求：(1)要使貯液筒內(nèi)藥液上方的氣體壓強(qiáng)達(dá)到3 atm，打氣筒活塞需要循環(huán)工作的次數(shù)；(2)打開噴霧頭開關(guān)K直至貯液筒內(nèi)、外氣壓相同時(shí)，貯液筒向外

3、噴出藥液的體積?！緟⒖即鸢浮?1)20次(2)4 L由理想氣體方程得：p1V1p2V2解得：V4 L打氣次數(shù)：n20(2)打開噴霧頭開關(guān)K直至貯液筒內(nèi)外氣壓相同時(shí)，p31 atm由理想氣體方程得：p1V1p3V3解得：V3V16 L故噴出藥液的體積VV3V04 L3.(2016山西省高三質(zhì)檢) (2)型號是LWH15910.015的醫(yī)用氧氣瓶，容積是10 L，內(nèi)裝有1.80 kg的氧氣。使用前，瓶內(nèi)氧氣壓強(qiáng)為1.4107 Pa，溫度為37 。當(dāng)用這個(gè)氧氣瓶給患者輸氧后，發(fā)現(xiàn)瓶內(nèi)氧氣壓強(qiáng)變?yōu)?.0106 Pa，溫度降為27 ，試求患者消耗的氧氣的質(zhì)量。4(2016河北邯鄲一中質(zhì)檢)如圖所示蹦蹦球

4、是一種兒童健身玩具，小明同學(xué)在17的室內(nèi)對蹦蹦球充氣，已知兩球的體積約為2L，充氣前的氣壓為1atm，充氣筒每次充入0.2L的氣體，忽略蹦蹦球體積變化及充氣過程中氣體溫度的變化，求：充氣多少次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm；室外溫度達(dá)到了13，蹦蹦球拿到室外后，壓強(qiáng)將變?yōu)槎嗌?？【名師解析】?jù)題充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律求解當(dāng)溫度變化，氣體發(fā)生等容變化，由查理定律求解設(shè)充氣n次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm據(jù)題充氣過程中氣體發(fā)生等溫變化，以蹦蹦球內(nèi)原來的氣體和所充的氣體整體為研究對象，由玻意耳定律得：P1（V+nV）=P2V代入：1（2+n0.2）=32解得 n=20（次）當(dāng)溫度變化，

5、氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：=可得 P3=P2=3atm2.8atm答：充氣20次可以讓氣體壓強(qiáng)增大至3atm；室外溫度達(dá)到了13，蹦蹦球拿到室外后，壓強(qiáng)將變?yōu)?.8atm【點(diǎn)評】本題的關(guān)鍵要明確不變量，運(yùn)用玻意耳定律和查理定律求解，解題要注意確定氣體的初末狀態(tài)參量5.（12分）（2016上海靜安期末）一質(zhì)量M10kg、高度L35cm的圓柱形氣缸，內(nèi)壁光滑，氣缸內(nèi)有一薄活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞質(zhì)量m4kg、截面積S100cm2。溫度t027時(shí)，用繩子系住活塞將氣缸懸掛起來，如圖甲所示，氣缸內(nèi)氣體柱的高L132cm，如果用繩子系住氣缸底，將氣缸倒過來懸掛起來，如圖乙所示，氣缸內(nèi)氣體

6、柱的高L230cm，兩種情況下氣缸都處于豎直狀態(tài)，取重力加速度g9.8m/s2，求：（1）當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)；（2）圖乙狀態(tài)時(shí)，在活塞下掛一質(zhì)量m3kg的物體，如圖丙所示，則溫度升高到多少時(shí)，活塞將從氣缸中脫落。【參考答案】（1）p09.8104Pa（2）t66可解得p09.8104Pa（2分）（2）活塞脫落的臨界狀態(tài)：氣柱體積LS（1分）、壓強(qiáng)p3p0-（1分）設(shè)溫度為t，由氣態(tài)方程：（2分）得t27366（2分）（若取g10m/s2，則t66.3，減1分）6（2016東北四市模擬）如圖，將導(dǎo)熱性良好的薄壁圓筒開口向下豎直緩慢地放入水中，筒內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的氣體（可視為理想氣體）。當(dāng)筒底與水面相

7、平時(shí)，圓筒恰好靜止在水中。此時(shí)水的溫度t1=7.0，筒內(nèi)氣柱的長度h1=14 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0=1.0105 Pa，水的密度=1.0103 kg/m3，重力加速度大小g取10 m/s2。（i）若將水溫緩慢升高至27，此時(shí)筒底露出水面的高度h為多少？（ii）若水溫升至27后保持不變，用力將圓筒緩慢下移至某一位置，撤去該力后圓筒恰能靜止，求此時(shí)筒底到水面的距離H（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。【名師解析】（i）設(shè)圓筒的橫截面積為S，水溫升至27時(shí)，氣柱的長度為h2，根據(jù)蓋呂薩克定律有（2分）圓筒靜止，筒內(nèi)外液面高度差不變，有（2分）由式得（1分）（ii）設(shè)圓筒的質(zhì)量為m，靜止在水中時(shí)筒內(nèi)氣柱的長度

8、為h3。則（2分）圓筒移動過程，根據(jù)玻意耳定律有（2分）由式得（1分）7。（9分）(2016安徽桐城八中質(zhì)檢)如右圖所示，玻璃管粗細(xì)均勻（粗細(xì)可忽略不計(jì)）， 豎直管兩封閉端內(nèi)理想氣體長分別為上端30cm、下端27cm，中間水銀柱長10cm在豎直管中間接一水平玻璃管，右端開口與大氣相通，用光滑活塞封閉5cm長水銀柱大氣壓 p0=75cmHg 求活塞上不施加外力時(shí)兩封閉氣體的壓強(qiáng)各為多少？ 現(xiàn)用外力緩慢推活塞恰好將水平管中水銀全部推入豎直管中，求這時(shí)上下兩部分氣體的長度各為多少？設(shè)玻璃管橫截面積為S，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：對上端封閉氣體，P上L上S=P上L上S （1分）對上端封閉氣體，

9、P下L下S=P下L下S （1分）P上+15=P下 （1分） L上+L下=52 （1分）聯(lián)立以上式解得：L上=28cm，L下=24cm； （2分）答：（1）活塞上不施加外力時(shí)兩封閉氣體的壓強(qiáng)各為70cmHg、80cmHg（2）上下兩部分氣體的長度各為28cm、24cm8. （10分）（2016上海金山區(qū)期末）如圖，兩端封閉的U型細(xì)玻璃管豎直放置，管內(nèi)水銀封閉了兩段空氣柱。初始時(shí)空氣柱長度分別為l110cm、l216cm，兩管液面高度差為h6cm，氣體溫度均為27，右管氣體壓強(qiáng)為P276cmHg。（1）若保持兩管氣體溫度不變，將裝置以底邊AB為軸緩慢轉(zhuǎn)動90度，求右管內(nèi)空氣柱的最終長度；（2）若保

10、持右管氣體溫度不變，緩慢升高左管氣體溫度，求兩邊氣體體積相同時(shí)，左管氣體的溫度。9.（2017全國III卷332）一種測量稀薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖（a）所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管和。長為，頂端封閉，上端與待測氣體連通；下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通。開始測量時(shí)，與相通；逐漸提升R，直到中水銀面與頂端等高，此時(shí)水銀已進(jìn)入，且中水銀面比頂端低h，如圖（b）所示。設(shè)測量過程中溫度、與相通的待測氣體的壓強(qiáng)均保持不變，已知和的內(nèi)徑均為d，的容積為，水銀的密度為，重力加速度大小為g。求：（i）待測氣體的壓強(qiáng)；（ii）該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚╥）；（ii）設(shè)末狀態(tài)時(shí)研究對象壓強(qiáng)為，末狀態(tài)時(shí)由理想氣體狀態(tài)方程有，由連通器原理有：聯(lián)立以上方程可解出：（ii）隨著的增加，單調(diào)遞增，由題意有，當(dāng)時(shí)是該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)，即，10.（2017全國II卷332）一熱氣球體積為V，內(nèi)部充有溫度為Ta的熱空氣，氣球外冷空氣的溫度為Tb。已知空氣在1個(gè)大氣壓、溫度為T0時(shí)的密度為0，該氣球內(nèi)、外的氣壓始終都為1個(gè)大氣壓，重力加速度大小為g。（i）求該熱氣球所受浮力的大??；（