高三物理二轮专题复习专题24 充气、抽气、漏气和灌气变质量模型(含答案)

高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练

专题24充气、抽气、漏气和灌气变质量模型（含答案）

【典例专练】

一、充气模型

1．2021年11月7日，王亚平从天和核心舱节点舱成功出舱，成为中国首位出舱行走的女航天员，标志着中国女航天员首次实现“太空漫步”．同时，新舱外航天服也在太空中首次亮相.假如在天和核心舱内航天服内气压为1.0x l05pa,气体体积为2L,出舱进入太空后由于外部气压低，航天服内气体体积变为4L，设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统，其内部气体视为理想气体．

①求此时航天服内气体的压强；

②若开启航天服的充气阀门，向航天服内充入同种气体，保持航天服内气体体积为4L,使航天服内的气压缓慢恢复到0.9x105pa，则需补充压强为1.0x105pa的等温气体多少升？

2.被称为特大号“N95"的负压救护车是运送新冠肺炎患者的移动隔离舱，舱内的负压发生器可以让车厢病员室产生低于大气压的负压，空气在自由流动时只能由车外流向车内，车内已被污染的空气待消毒、过滤等步骤后再排出。下表是负压救护车的一些技术参数。

在某次运送病人途中，车厢病员室换气时既进气也排气，已知病人上车前车厢内压强

P1=lOOOlOPa，车厢外大气压强P0=100020Pa。假设车厢内外温度相同且恒定，换气时间间隔相等，换气量均匀，忽略病人上车前后病员室容积变化。求途中12分钟内须向外排出多少气体，才能让病员室负压差大小为20Pa。（保留小数点后两位）

3某班级用于消毒的喷壶示意图如图甲所示，壶的容积为1.5L,内含1.0L的消毒液。现闭合阀门K,缓慢向下压A,每次可向瓶内储气室充入0.05L的1.0atm的空气，多次下压后，壶内气体压强变为2.0atm时，按下B,阀门K打开，消毒液从喷嘴处喷出，消毒液不再喷出时闭合阀门K。设储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中气体温度保持不变，不考虑导管内液柱对储气室内气体压强的影响，外界大气压为1.0atm，1.0atm=1.0x10s Pa。

（1）求充气过程向下压A的次数n；

（2）喷液全过程，气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线，如图乙所示，估算全过程壶内气体从外界吸收的热量0。

4.为防治2019-nCoV,公共场所加强了消毒工作。如图所示为喷洒消毒液的某喷雾器示意图，其储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为V（不计储液桶两端连接管体积），1

打气筒每次可将圭匕外界大气打入桶内，喷洒效果最佳时桶内气体压强为2几初始时消毒

00.

液体积为2V0,消毒员先打气使桶内气体压强达最佳压强，再打开阀门K喷洒消毒液；当气3

体压强降为2p0时喷洒消毒液效果不佳就关闭阀门停止喷洒。打气和喷洒过程中，桶内气体温度与外界温度相同且保持不变，p0为外界大气压强。

（1）求停止喷洒时剩余药液的体积；

（2）为使桶内气体压强恢复到喷洒的最佳压强，试分析，消毒员打气5次能否满足要求。

5．在某次物理课堂上，老师用“吹气千斤顶”把四位同学顶了起来。小明

想分析论证一下这

个科学情境，他先测量得到，吹出一口气能把瘪气球体积大约吹为F0=1x10^3m3,又测得吹一口气后气球内的气压为P]=1.2p0（p0=1x105P a为室温下大气压强）。他又构建一个气缸活塞模型如图，开始活塞被挡块支撑着离气缸底部h』=6cm，活塞横截面积S=1m2,被封气体压强为p0，不计吹管体积、挡块体积及一切摩擦，气球和气缸内温度都为室温不变。

（g=10m/s2）

（1）小明多次吹气，当气缸气压达到p1时，能把活塞及上面重物吹离挡块，则活塞和上面重物的最大总质量M]约为多少？

（2）假设小明每次吹出等量气体，活塞及上面重物总质量M2=800kg（模拟10个成人）,要想把活塞再提升h2=4cm，大约需要吹气多少次？

6．新冠疫情传播非常迅速，负压隔离病房在抗击疫情中起了关键作用。所谓负压病房是指

在特殊的装置作用下，使病房内的气压低于病房外的气压。一般负压值（病房外与病房内气压差）为20~120Pa时效果比较理想。假设有一间负压隔离病房，开放状态时，病房内外的气压均为1.0x l05Pa，病房内温度为280K；正常工作时，病房内温度为295K，负压值为100Pa。空气可视为理想气体，病房外环境保持不变。求：

（1）若病房密闭，仅将病房内温度升高到295K，病房内的气压（保留四位有效数字）；

（2）病房由开放状态变为正常工作状态，需抽取出的气体质量与原来气体质量的百分比（保留两位有效数字）。

7．消防支队在全市中小学校广泛开展“消防安全第一课活动”，倾力打造“平安校园”。一位消防员在模拟火灾现场发现一个容积为V0的废弃的氧气罐（内部剩余氧气视为理想气体），经检测，内部封闭气体压强为1.1p0（p0为一个标准大气压），为了消除安全隐患，消防队员拟用下面两种处理方案：

（1）冷却法：经科学冷却，使罐内气体温度降为170、压强降为p0,求气体温度降低了多少摄氏度？

（2）放气法：保持罐内气体温度不变，缓慢地放出一部分气体，使气体压强回落到p0，求氧气罐内剩余气体的质量与原来总质量的比值。

8．2021年11月8日，王亚平身穿我国自主研发的舱外航天服“走出”太空

舱，成为我国第

一位在太空“漫步”的女性。舱外航天服是密封一定气体的装置，用来提供适合人体生存的气压．王亚平先在节点舱（宇航员出舱前的气闸舱）穿上舱外航天服，航天服密闭气体的体积约为岭=2L,压强p=1.0x105Pa，温度t=27°C。她穿好航天服后，需要把节点舱的气压111

不断降低，以便打开舱门。

（1）若节点舱气压降低到能打开舱门时，密闭航天服内气体体积膨胀至V=3L,温度变为

t=-3C，这时航天服内气体压强P2为多少？

（2）为便于舱外活动，宇航员出舱前需要把航天服内的一部分气体缓慢放出，使气压降到P=4.0x104Pa.假设释放气体过程中温度不变，体积变为岭=2.5L，那么航天服需要放出

的气体与原来气体的质量比为多少？

9.如图所示，在热力学温度仏=300K的室内将一空玻璃水瓶的瓶盖盖上(不

漏气)，现将水瓶放到室外阳光下暴晒，使水瓶内空气的温度升至T=336K。

大气压强恒为

p=1.0x105Pa，将水瓶内的空气视为理想气体。

(i)求暴晒后水瓶内空气的压强p；

(ii)若暴晒后在室外将瓶盖打开，使水瓶内、外的压强相同，水瓶内气体的温度不变，求

水瓶内放出的空气质量与原来水瓶内的空气质量之比一。

10.—饭盒如图所示，若饭盒内封闭了一定质量的理想气体气体的初始热

力学温度町=300K、初始压强为P0。现缓慢对饭盒加热使饭盒内气体的热

力学温度达到T=300K。大气压强恒为〃0，饭盒的容积不变。

(1)求饭盒内气体在热力学温度达到T=360K时的压强p；

(2)打开排气口，放出部分气体，使得饭盒内气体的压强与外界大气压强相等，设此过程中饭盒内气体的热力学温度恒为T=360K，求稳定后饭盒内所剩气体与排气口打开前气体的质量之比。

11．当前，新型冠状病毒疫情防控形势仍然严峻，奥密克戎新变异株进一

步增强了疫情的不

确定性。新型冠状病毒肺炎是传染性极强的一类急性传染病，该病主要发病位置在肺部，表现为呼吸困难等，因此治疗过程中有些患者衢要进行吸氧。已知某钢瓶容积200L，在室外测得其瓶内氧气压强为3x105Pa，环境温度为-23°C,医院病房内温度27°C(钢瓶的热胀冷缩可以忽略)。则：

(1)移入室内达热平衡后钢瓶内氧气的压强为多少？

(2)现在室内对容积5L内部真空的小钢瓶分装，分装后每个小钢瓶压强为2"05Pa，在分装过程中大小钢瓶温度均保持不变。最多可分装多少瓶小钢瓶供病人使用？

12.如图所示，一导热性能良好的圆柱形气瓶水平固定，瓶内有用光滑活塞分成的A、B两部分理想气体。阀门K处于关闭状态，A、B两部分气体的体积之比为3：2,压强均为p，活塞与气瓶的内壁间气密性良好。

(1)请通过计算判断当环境温度缓慢升高时，活塞是否移动；

(2)若环境温度不变，因阀门封闭不严，B中气体向外缓慢漏气，活塞将缓慢向右移动。

当B中气体体积减为原来的7时，阀门漏气问题解决，不再漏气。求B中漏出的气体质量

占原质量的几分之几。

2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练

专题24充气、抽气、漏气和灌气变质量模型（答案）

典例专练】

一、充气模型

1．

【答案】①P=0.5x105pa；②"=16L

【详解】①设初始时，航天服内气压为P=1.0x105pa体积V0=2L进入太空后气体体积V=4L

设此时气压为匕，气体做等温变化pV=pV

10011

解得P=0.5x105pa

②设补充的气体的压强为p=1.0x105pa

体积为V3，补充后航天服内的气压变为P=0.9x105pa32

总体积仍为V=4L

气体做等温变化P（V+V）=pV

00321

解得＜=L6L

2．

【答案】40.01m3

【详解】假设只进气不排气，病员室容积V。，车厢内压强为P],最终病员室压强

p=p-A p=100000Pa

12分钟内进入病员室的空气体积A V=200x m3=40m3

以进入病员室空气为研究对象有p0AV=p1AV1以进入病员室空气和病员室原有的气体总体为研究对象有p（V+AV）=pV

1012

代入数据解得V=50.01m3

向外排出气体体积V=V-V=40.01m3

排0

3．

【答案】（1）n=10；（2）Q=75J

【详解】（1）壶中原来空气的体积V=0.5L，由p（nV+V）=pV

110121

解得n=10次

（2）喷射的液体为A V=nV0=0.5L

外界对气体做功为W=-（耳*/）A V=-75J

热力学第一定律可得A U=W+Q=0

解得Q=75J

4．

【答案】（1）|V0；（2）不能满足要求

【详解】（1）喷洒时，桶内消毒液上方气体温度不变，根据玻意耳定律有2p-V=-pV

020201

解得V=-V

1 30

停止喷洒时剩余药液的体积V=V-丁V=；V

03030

（2）以原气体和需打入气体整体为研究对象，根据玻意耳定律可得2p-V+pV=2p-V

02002030 1

解得V=-V

2 30

打气的次数n=歹=丁=

6.67

所以消毒员打气5次不能满足要求。

5．

【答案】(1)2000kg；(2)40

【详解】

(1)设当气缸内压强为P］时可以吹起活塞及重物的总质量为M1，对活塞及重物有

pS=Mg+pS

110

带入数据得M1=2000kg

(2)当M=800kg时pS=Mg+pS；p=1.08p

222020

设共吹n次npV+pSh=pS(h+h)

1001212

带入数据得n=40

三、抽气、漏气和灌气模型

6．

【答案】(1)1.054x105Pa；(2)5.2%

【详解】

(1)若病房密闭，仅将病房内温度升高到295K，设升温后病房内的气压为刃，病房内的气

体发生等容变化，根据查理定律有p=T

解得p~1.054x105Pa

(2)设病房的体积为V］。假设体积为7广温度为280K、压强为p0的气体变为温度为295K 压强为p2时的体积为乙，由题意可知p2=p o-100Pa=0.999x105Pa

根据理想气体状态方程有年1=

则放出的气体与原来气体的质量比为A V

V-V

需抽取出的气体质量与原来气体质量的百分比为耳二『厂x I 00

联立解得耳Q5.2%

7．

【答案】（1）29°C；（2）10

【详解】（1）由查理定律得令=号解得T=1T0=I」x（273+17）K=319K

TT1p0

010

气体温度应降低A t=（319-273）O C-17O C=29O C

（2）设放出的气体先收集起来，并保持压强与氧气罐内相同，以全部气体为研究对象，由波意耳定律得

P V=P V解得V=耳匕=L1匕

100p00

m p V10

则剩余气体与原来总气体的质量比为剩=0=石

m p V11

总

8．

【答案】（1）0.6x105Pa；（2）-

【详解】（1）由题意可知密闭航天服内气体初、末状态温度分别为T,=300K、T2=270K，根

PVPV

据理想气体状态方程有于二宁

解得P=0.6x105Pa

（2）设航天服需要放出的气体在压强为p3状态下的体积为△?,根据玻意耳定律有

pV=p（V+A V）

2233

解得A V=2L

【答案】(i)

m3 p=1.12x105Pa；（ii）=

m280

【详解】(i)对水瓶中的空气，根据查理定律有卡=T

解得p=1.12x105Pa

(ii)设水瓶的容积为7,打开瓶盖后水瓶中及放出的空气的总体积为V'，根据玻意耳定

律

有pV=pf

经分析可知mV'—V n~V'

m3 解得=

m28

0 10．

【答案】(1)

m5 p二1.2p；（2）1=

0m6

【详解】(1)

pp 对饭盒加热的过程中，饭盒内气体做等容变化，有TT

解得p=L2p

(2)设饭盒的容积为临，饭盒内气体的压强由p变为p后的体积为V](包括逸出饭盒的

那

部分气

体)，

根据玻意耳定律有p V0=p0V

同温度，同压强下同种气体的质量之比等于它们的体积之比，设打开排气口前、后饭盒内气

体的质量分别

,亠mV

为m和m，有1=0

01mV

m5 解得1=

0 11．

【答案】(1)p=3.6x105Pa；（2）32（瓶）2

【详解】

(1)气体等容变化，由查理定律可得T=p

代入数据解得p=3.6x lO s Pa

②气体温度保持不变，由玻意耳定律得pV=NpV+pV

代入数据解得N=32(瓶)

12．

【答案】⑴活塞不移动；⑵14

【详解】(1)假设温度升高过程中活塞不动，则气体体积保持不变，气体发生等容变化，由查理定律得-=以

TT'

解得p'=-P

T f_T K T

气体压强的变化量A p=p'-p=-p=—p

由于p、A T、T都相同，两边气体压强的变化量A p相同，故当环境温度缓慢升高时，两边气体压强一直相等，活塞不移动。

(2)设开始A的体积为37,则B的体积为27,由题意可知，气体A后来的体积为

5V-2V x-=-V

A发生等温变化，由玻意耳定律得p x3V=p'x2V解得p'=-p

B中气体压强由P变为"若没有漏气，等温变化，体积变化为£x2V=3V

现在，B中气体只剩下4x 2

V=2V，所以，B中漏出气体与漏气前B中气体的质量比为

高考物理一轮复习学案：理想气体的四类变质量问题专题

理想气体的四类变质量问题专题一、知识点讲解类型(一) 充气问题在充气时，将充进容器内的气体和容器内的原有气体为研究对象时，这些气体的总质量是不变的。这样，可将“变质量”的问题转化成“定质量”问题。类型(二)抽气问题在对容器抽气的过程中，对每一次抽气而言，气体质量发生变化，解决该类变质量问题的方法与充气问题类似：假设把每次抽出的气体包含在气体变化的始末状态中，即用等效法把“变质量”问题转化为“定质量”的问题。类型(三)灌气问题将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是变质量问题，分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体作为一个整体来进行研究，即可将“变质量”问题转化为“定质量”问题。类型(四)漏气问题容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，如果选容器内剩余气体和漏掉的气体为研究对象，便可使“变质量”转化成“定质量”问题。二、练习题 1、(2021·山东等级考)血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值。充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V；每次挤压气囊都能将60 cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V，压强计示数为150 mmHg。已知大气压强等于750 mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于() A．30 cm3B．40 cm3 C．50 cm3D．60 cm3 2.如图所示，竖直放置的均匀等臂U形导热玻璃管两端封闭，管内装有水银，右管水银面高于左管水银面。若右管水银上方为真空，不改变温度而通过阀门K放出少量水银，设稳定后左、右两管中液面相对于管壁下降的距离分别为L1和L2，则() A．L1＞L2 B．L1＝L2 C．L1＜L2 D．无法比较L1、L2的大小关系 3.如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁无摩擦。初始时，

专题1.1 热学问题(解析版)

第一部分保分模块前置专题1.1 热学问题目录【专题知识网络构建】 (1) 【专题高考定位】 (1) 【突破高考题型】 (2) 题型一分子动理论固体和液体 (2) 题型二气体实验定律理想气体状态方程 (5) 题型三热力学定律与气体实验定律的综合 (10) 【专题突破练】 (13) 【专题知识网络构建】【专题高考定位】 1．考查重点：分子动理论；固体和液体的性质；应用气体实验定律和理想气体状态方程解决“玻璃管类”和“活塞类”的气体性质分析；气体状态变化的图像问题；受力分析、平衡条件与气体实验定律的综合应用；热力学第一定律和气体实验定律的结合。 2．考题形式：选择题、计算题。

【突破高考题型】题型一分子动理论固体和液体【核心主干知识回扣】 1．估算问题 (1)分子总数：N ＝nN A ＝m M N A ＝V V mol N A 。特别提醒：对气体而言，V 0＝V N 不等于一个气体分子的体积，而是表示一个气体分子占据的空间。 (2)两种分子模型：①球体模型：V ＝43πR 3＝1 6πd 3(d 为球体直径)；①立方体模型：V ＝a 3。 2．分子热运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大。 3．晶体与非晶体分类比较晶体非晶体单晶体多晶体外形规则不规则物理性质各向异性各向同性熔点确定不确定原子排列有规则，但多晶体每个晶体间的排列无规则无规则联系晶体与非晶体在一定条件下可以相互转化形成原因表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大，分子间的相互作用力表现为引力表面特性表面层分子间作用力使液面产生了表面张力，使液体表面好像一层绷紧的弹性薄膜表面张力的方向和液面相切，垂直于液面上的各条分界线表面张力的效果表面张力使液体表面具有收缩趋势，使液体表面积趋于最小，而在体积相同的条件下，球形的表面积最小【例1】(多选)(2022·北京高三二模)关于分子动理论，下列说法中正确的是( )

2020年高考物理二轮专项训练卷-专题23-气缸与液柱模型(含解析)

2020年高考物理二轮专项训练卷-专题23-气缸与液柱模型(含解析) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

专题23、气缸与液柱模型 1.如图所示，一圆筒形汽缸静止于地面上，汽缸的质量为M ，活塞(连同手柄)的质量为m ，汽缸内部的横截面积为S ，大气压强为p 0，平衡时汽缸内的容积为V .现用手握住活塞手柄缓慢向上提．设汽缸足够长，不计汽缸内气体的重力和活塞与汽缸壁间的摩擦，求汽缸在开始以及刚提离地面时封闭气体的压强分别为多少？【答案】：见解析【解析】：开始时由于活塞处于静止状态，对活塞进行受力分析，如图甲所示．由平衡条件可得p 0S ＋mg ＝p 1S ，则p 1＝p 0＋mg S ；当汽缸刚被提离地面时汽缸处于静止状态，汽缸与地面间无作用力，对汽缸进行受力分析，如图乙所示．由平衡条件可得p 2S ＋Mg ＝p 0S 则p 2＝p 0－Mg S . 2.(2018·全国Ⅱ卷)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a 和b ，a 、b 间距为h ，a 距缸底的高度为H ；活塞只能在a 、b 间移动，其下方密封有一定质量的理想气体，已知活塞质量为m ，面积为

S ，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p 0，温度均为T 0.现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b 处，求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为g . 【答案】：? ????1＋h H ? ?? ??1＋mg p 0S T 0 (p 0S ＋mg)h 【解析】：开始时活塞位于a 处，加热后，汽缸中的气体先经历等容过程，直至活塞开始运动．设此时汽缸中气体的温度为T 1，压强为p 1，根据查理定律有p 0T 0＝p 1T 1 ，① 根据力的平衡条件有p 1S ＝p 0S ＋mg ，② 联立①②式可得T 1＝? ?? ?? 1＋ mg p 0S T 0，③ 此后，汽缸中的气体经历等压过程，直至活塞刚好到达b 处，设此时汽缸中气体的温度为T 2；活塞位于a 处和b 处时气体的体积分别为V 1和V 2，根据盖—吕萨克定律有V 1T 1＝V 2 T 2 ，④ 式中V 1＝SH ，⑤ V 2＝S (H ＋h )，⑥ 联立③④⑤⑥式解得T 2＝? ????1＋h H ? ? ? ?? 1＋mg p 0 S T 0.⑦ 从开始加热到活塞到达b 处的过程中，汽缸中的气体对外做的功为 W ＝(p 0S ＋mg )h . 3.如图所示，一根粗细均匀的长l ＝72 cm 的细玻璃管AB 开口朝上竖直放置，玻璃管中有一段长h ＝24 cm 的水银柱，下端封闭了一段长x 0＝24 cm 的空气柱，系统温度恒定，外界大气压强恒为p 0＝76 cmHg.现将玻璃管缓慢倒置，若空气可以看做理想气体，求倒置后水银柱相对B 端移动的距离．

2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题115变质量气体问题(解析版)

2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十九章热学专题115 变质量气体问题第一部分知识点精讲气体实验定律的适用对象都是一定质量的理想气体，但在实际问题中，常遇到气体的变质量问题；气体的变质量问题，可以通过巧妙地选择合适的研究对象，把“变质量”问题转化为“定质量”的问题，从而可以利用气体实验定律或理想气体状态方程求解，常见以下四种类型： 1.充气问题：向球、轮胎等封闭容器中充气是一个典型的“变质量”问题。只要选择容器内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题。 2.抽气问题：从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题。分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，可把抽气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量问题。 3.分装问题：将一个大容器内的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。分析这类问题时，可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象，可将变质量问题转化为定质量问题。 4.漏气问题：容器漏气过程中气体的质量不断发生变化，属于变质量问题，不能用相关方程求解。如果选漏出的气体和容器内剩余气体为研究对象，便可使问题变成定质量问题，再用相关方程求解即可。第二部分最新高考题精选 1.（2022·全国理综甲卷·33（2））（10分）如图，容积均为0V 、缸壁可导热的A 、B 两汽缸放置在压强为0p 、温度为0T 的环境中：两汽缸的底部通过细管连通，A 汽缸的顶部通过开口C 与外界相通；汽缸内的两活塞将缸内气体分成I 、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II 、Ⅲ部分的体积分别为01 8V 和014 V 。环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。

高三物理二轮专题复习专题24 充气、抽气、漏气和灌气变质量模型(含答案)

高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练专题24充气、抽气、漏气和灌气变质量模型（含答案）【典例专练】一、充气模型 1．2021年11月7日，王亚平从天和核心舱节点舱成功出舱，成为中国首位出舱行走的女航天员，标志着中国女航天员首次实现“太空漫步”．同时，新舱外航天服也在太空中首次亮相.假如在天和核心舱内航天服内气压为1.0x l05pa,气体体积为2L,出舱进入太空后由于外部气压低，航天服内气体体积变为4L，设航天服内气体的温度不变，将航天服视为封闭系统，其内部气体视为理想气体． ①求此时航天服内气体的压强； ②若开启航天服的充气阀门，向航天服内充入同种气体，保持航天服内气体体积为4L,使航天服内的气压缓慢恢复到0.9x105pa，则需补充压强为1.0x105pa的等温气体多少升？ 2.被称为特大号“N95"的负压救护车是运送新冠肺炎患者的移动隔离舱，舱内的负压发生器可以让车厢病员室产生低于大气压的负压，空气在自由流动时只能由车外流向车内，车内已被污染的空气待消毒、过滤等步骤后再排出。下表是负压救护车的一些技术参数。

在某次运送病人途中，车厢病员室换气时既进气也排气，已知病人上车前车厢内压强 P1=lOOOlOPa，车厢外大气压强P0=100020Pa。假设车厢内外温度相同且恒定，换气时间间隔相等，换气量均匀，忽略病人上车前后病员室容积变化。求途中12分钟内须向外排出多少气体，才能让病员室负压差大小为20Pa。（保留小数点后两位） 3某班级用于消毒的喷壶示意图如图甲所示，壶的容积为1.5L,内含1.0L的消毒液。现闭合阀门K,缓慢向下压A,每次可向瓶内储气室充入0.05L的1.0atm的空气，多次下压后，壶内气体压强变为2.0atm时，按下B,阀门K打开，消毒液从喷嘴处喷出，消毒液不再喷出时闭合阀门K。设储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中气体温度保持不变，不考虑导管内液柱对储气室内气体压强的影响，外界大气压为1.0atm，1.0atm=1.0x10s Pa。（1）求充气过程向下压A的次数n；（2）喷液全过程，气体状态变化的等温线近似看成一段倾斜直线，如图乙所示，估算全过程壶内气体从外界吸收的热量0。 4.为防治2019-nCoV,公共场所加强了消毒工作。如图所示为喷洒消毒液的某喷雾器示意图，其储液桶与打气筒用软细管相连，已知储液桶容积为V（不计储液桶两端连接管体积），1 打气筒每次可将圭匕外界大气打入桶内，喷洒效果最佳时桶内气体压强为2几初始时消毒 00. 20 液体积为2V0,消毒员先打气使桶内气体压强达最佳压强，再打开阀门K喷洒消毒液；当气3

2020年高考高三物理二轮复习力学专题复习(含答案)

2020年高三物理二轮复习力学专题复习 ▲不定项选择题 1．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面100m处悬停，再缓慢降落到月面。己知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7×103km，由上述条件不能．．估算出（） A．月球质量B．月球表面的重力加速度 C．探测器在15km高处绕月运动的周期D．探测器悬停时发动机产生的推力 2．“民生在勤”，劳动是幸福的源泉。如图，疫情期间某同学做家务时，使用浸湿的拖把清理地板上的油渍。假设湿拖把的质量为2kg，拖把杆与水平方向成53°角，当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为10N 的力F1时，恰好能推动拖把向前匀速运动并将灰尘清理干净。如果想要把地板上的油渍清理干净，需将沿拖把杆向下的力增大到F2=25N。设拖把与地板、油渍间的动摩擦因数相等且始终不变（可认为油渍与地板间的附着力等于拖把与地板间的滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），那么油渍与地板间的附着力约为（） A．7.7N B．8.6N C．13.3N D．20N 3．如图所示，物块A静止在粗糙水平面上，其上表面为四分之一光滑圆弧。一小滑块B在水平外力F的作用下从圆弧底端缓慢向上移动一小段距离，在此过程中，A始终静止。设A对B的支持力为F N，地面对A 的摩擦力为F f，则两力的变化情况是（） A．F N减小，F f增大B．F N增大，F f增大C．F N减小，F f不变D．F N增大，F f不变 4．如图所示，一轻绳跨过光滑的定滑轮，一端与质量为10kg的吊篮相连，向另一端被站在吊篮里质量为 50kg的人握住，整个系统悬于空中并处于静止状态。重力加速度g=10m/s2，则该人对吊篮的压力大小为（）

2022高考物理选考题专题--热学解答题(三)--气体变质量模型：变质量问题

气体变质量问题专题一、变质量问题的求解方法二、针对训练 1.一病人通过便携式氧气袋供氧，便携式氧气袋内密闭一定质量的氧气，可视为理想气体.温度为C o 0时，袋内气体压强为atm 25.1，体积为L 50. 在C o 23条件下，病人每小时消耗压强为atm 0.1的氧气约为L 20. 已知阿伏加德罗常数为-123mo 100.6l ,在标准状况（压强atm 0.1、温度C o 0）下，理想气体的摩尔体积都为L 4.2 2.求： (1)此便携式氧气袋中氧气分子数； (2)假设此便携式氧气袋中的氧气能够完全耗尽，则可供病人使用多少小时.（两问计算结果均保留两位有效数字）

2.“蹦蹦球”是儿童喜爱的一种健身玩具. 如图所示，小倩和同学们在室外玩了一段时间的蹦蹦球之后，发现球内气压不足，于是她便拿到室内放置了足够长的时间后用充气筒给蹦蹦球充气. 已知室外温度为C o 3 ，蹦蹦球在室外时，内部气体的体积为L 2,内部气体的压强为atm 2，室内温度为C o 27，充气筒每次充入L 2.0、压强atm 1的空气，整个过程中，不考虑蹦蹦球体积的变化和充气过程中气体温度的变化，蹦蹦球内气体按理想气体处理. 试求： (1)蹦蹦球从室外拿到室内足够长时间后，球内气体的压强； (2)小倩在室内想把球内气体的压强充到atm 3以上，则她至少充气多少次. 3.(2020·全国Ⅰ卷)甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）. 甲罐的容积为 V ,罐中气体的压强为p ；乙罐的容积为V 2,罐中气体的压强为p 2 1. 现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等. 求调配后 (1)两罐中气体的压强； (2)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比. 4.奥运会男子篮球比赛时所用篮球的内部空间体积是L .357,比赛时内部压强为kPa 170. 已知在C o 25，kPa 100时，气体摩尔体积约为L/mol 5.24. 比赛场馆温度为C o 25,气体的摩尔质量为mol g /29,大气压为Pa 510. （1）若比赛前，男子专用篮球是瘪的（认为没有气体），用打气简充气，每次能将1个大气压，L 375.0的气体充入篮球，需要充气几次，才能成为比赛用的篮球； (2)比赛时篮球内部的气体质量是多少.

2021届高三物理二轮复习实验部分微专题复习-探究等温一定质量气体压强与体积的关系实验专题(含解析)

探究等温一定质量气体压强与体积的关系实验专题一、实验题 1.．使用如图装置做“探究气体压强与体积的关系”的实验，已知压力表通过细管与注射器内的空气柱相连，细管隐藏在柱塞内部未在图中标明。 (1)本实验的研究对象是____________(在图中文字中选填)，实验中应保持不变的参量是________。 (2)甲同学在实验中，测得的实验数据如下表所示，仔细观察“p·V”一栏中的数值，发现越来越小，造成这一现象的可能原因是______(单选)．序号V(mL)p(×105Pa)p·V(×105Pa·mL) 120.0 1.001020.020 218.0 1.095219.714 316.0 1.231319.701 414.0 1.403019.642 512.0 1.635119.621 A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力越来越大 B.实验时环境温度增大了

C.实验时外界大气压强发生了变化 D.实验时注射器内的气体向外发生了泄漏 (3)实验过程中，下列哪一项操作是正确的______(单选)． A.推拉活塞时，动作要快 B.为方便推拉活塞，手可握住注射器含有气体的部分 C.注射器开口处的橡胶套脱落后，应迅速重新装上继续实验 D.活塞与针筒之间涂油主要是为了减小摩擦 E.玻璃管外侧刻度均匀，但并非准确地等于1cm、2cm……这对实验结果的可靠性不会有影响 (4)乙同学在实验中操作规范，读数正确，经描点连线得V−1/p图，如图，已知图象是一条倾斜直线，但未过原点，其原因可能是 ___________________________________________。 2.某实验小组用注射器和压强传感器探究一定质量的气体发生等温变化时遵循的规律，实验装置如图1 所示。用活塞和注射器外筒封闭一定的气体，其压强可由左侧的压强传感器测得。 (1)关于该实验，下列说法正确的是______。 A.该实验用控制变量法研究气体的变化规律 B.实验时注射器必须水平放置

2021年高考物理最新模拟题精练专题1.16 变质量气体计算问题(基础篇)(解析版)

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-3、3-4）第一部分热学（选修3-3）专题1.16 变质量气体计算问题（基础篇） 1. （2020东北三省三校一模）一导热性能良好的圆柱形气缸固定在水平面上，气缸上端开口，内壁光滑，截面积为S。A是距底端H高处的小卡环。质量为m的活塞静止在卡环上，活塞下密封质量为m o的氢气，C为侧壁上的单向导管。大气压强恒定为Po。环境温度为T o时，从C处注入水，当水深为时，关闭C，卡环恰对活塞无作用力。接下来又从c处缓慢导人一定量氢气，稳定后再缓慢提升环境温度到1. 6T o，稳定时活塞静止在距缸底 2.7H处，设注水过程中不漏气，不考虑水的蒸发，氢气不溶于水。求： ①初被封闭的氢气的压强P1； ②导人氢气的质量M。【名师解析】 ①对原有气体，经历等温过程，设注水后气体压强为，有：------（2分）对活塞，有：---------------（2分） ---------------（1分） ②设导入气体后且尚未升温时气体总高度为h，显然此时活塞已经离开卡环，接下来升温过程为等压过程，有： ---------------（2分）得：考虑到此高度的气体中，原有气体占高为，故后导入的气体占高为

---------------（1分）所以设此时密度为有：---------------（1分）得：---------------（1分） 2．⑵（10分）（2020陕西咸阳二模）2019年12月以来，我国部分地区突发的新型冠状病毒肺炎威胁着人们的身体健康。勤消毒是防疫很关键的一个措施。如右图是防疫消毒用的喷雾消毒桶的原理图，圆柱形喷雾器高为h，内有高度为的消毒液，上部封闭有压强为p0、温度为T0的空气。将喷雾器移到室内，一段时间后打开喷雾阀门K，恰好有消毒液流出．已知消毒液的密度为ρ，大气压强恒为p0，喷雾口与喷雾器等高。忽略喷雾管的体积，将空气看作理想气体。 ①求室内温度。 ②在室内用打气筒缓慢向喷雾器内充入空气，直到水完全流出，求充入空气与原有空气的质量比。【参考答案】【名师解析】①设喷雾器的横截面积为S，室内温度为T，喷雾器移到室内一段时间后，封闭气体的压强气体等容变化，解得： ②以充气结束后喷雾器内空气为研究对象，排完水后，压强为p2，体积为V2=hS。

高三物理气体的压强试题答案及解析

高三物理气体的压强试题答案及解析 1.以下说法正确的是 A．分子间距离增大时，分子势能一定增大 B．分子间距离减小时，分子引力减小，分子斥力增大 C．气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞而产生的 D．当气体膨胀时，气体分子势能减小，因而气体的内能减少【答案】C 【解析】分子间的作用力若表现为引力，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增大，若分子力表现为斥力，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减少，选项A错。分子间既有引力又有斥力，都随分子间距离增大而减小，随分子间距离减小而增大，只是斥力变化的快，所以分子距离较小时表现为斥力，较大时表现为引力，选项B错。气体分子在不停的做无规则运动，这样就会与容器壁产生频繁的碰撞，从而产生对容器壁的压强，选项C对。气体分子间距比较大，分子之间几乎没有分子力，所以不考虑分子势能，无论气体膨胀或压缩，分子势能都不变，气体内能主要指的是分子动能，而分子平均动能只与温度有关，所以影响气体内能的只有温度，选项D错。【考点】分子热运动分子势能 2.下列说法正确的是 A．液晶具有流动性，光学性质各向异性 B．气体的压强是由气体分子间斥力产生的 C．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 D．气球等温膨胀，球内气体一定向外放热【答案】AC 【解析】液晶具有流动性，光学性质各向异性，选项A 正确；气体的压强是由大量分子对容器器壁的碰撞造成的，选项B 正确；液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力，选项C 正确；根据，气球等温膨胀时，,W＜0，则Q＞0，即气体吸热，选项D错误。故选AC. 【考点】液晶的特性；气体的压强；液体的表面张力；热力学第一定律。 3.（5分）以下说法中正确的是（） A．墒增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减少的方向进行 B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加 C．液晶即具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性 D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势 E.在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的压强增大【答案】BCD 【解析】墒增加原理说明在孤立系统中，一切不可逆过程总朝着熵增加方向进行，故A选项错误；据可知，B选项正确；液晶即具有液体的流动性，又像某些晶体那样具有光学各向异性，故C选项正确；由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，则D选项正确；在温度不变的情况下，增大液面上方饱和汽的体积，待气体重新达到饱和时，饱和汽的压强不变，故E选项错误。【考点】本题考查气体压强。 4.（9分）如图所示，A、B气缸的长度均为60cm，截面积均为40cm2，C是可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞，D为阀门。整个装置均由导热材料制成。原来阀门关闭，A内有压强 P A =2.4×105Pa的氧气．B内有压强P B =1．2×105Pa的氢气。阀门打开后，活塞C向右移动，最

专题28 充气、抽气、漏气和灌气变质量模型(原卷版)

2023年高三物理二轮常见模型与方法强化专训专练专题28 充气、抽气、漏气和灌气变质量模型【特训典例】一、高考真题 1．为方便抽取密封药瓶里的药液，护士一般先用注射器注入少量气体到药瓶里后再抽取药液，如图所示，某种药瓶的容积为0.9mL，内装有0.5mL的药液，瓶内气体压强为5 1.010Pa ⨯，护士把注射器内横截面积为2 0.3cm、长度为0.4cm、压强为5 1.010Pa ⨯的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体，求此时药瓶内气体的压强。 2．甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积为2V，罐中气体的压强为1 2 p。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配后：（i）两罐中气体的压强；（ii）甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。 3．定高气球是种气象气球，充气完成后，其容积变化可以忽略。现有容积为1V的某气罐装有温度为1T、压

强为 1 p的氦气，将该气罐与未充气的某定高气球连通充气。当充气完成后达到平衡状态后，气罐和球内的温度均为1T，压强均为1 kp，k为常数。然后将气球密封并释放升空至某预定高度，气球内气体视为理想气体，假设全过程无漏气。（1）求密封时定高气球内气体的体积；（2）若在该预定高度球内气体重新达到平衡状态时的温度为2T，求此时气体的压强。 4．中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上，进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种，如图所示，左侧为火罐，下端开口；右侧为抽气拔罐，下端开口，上端留有抽气阀门。使用火罐时，先加热罐中气体，然后迅速按到皮肤上，自然降温后火罐内部气压低于外部大气压，使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上，再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时，罐内气体初始压强与外部大气压相同，温度为450 K，最终降到300 K，因皮肤凸起，内部气体体积变为罐容积的20 21 。若换用抽气拔罐，抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的20 21 ，罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体，忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值。二、充气模型 5．现在车辆逐年增多，人们也越来越关注轮胎的胎压.胎压过高会导致轮胎的摩擦力、附着力降低，影响制动效果；胎压过低又会导致摩擦系数增大、油耗上升，同时方向盘变沉，影响驾驶舒适性。一汽车在温度为° 17C的环境中刚启动时，检测到四个轮胎的胎压如图甲所示，若行驶一段时间后的胎压如图乙所示，车胎容积不变，绝对零度为273C -︒。求：（1）图乙所示时刻左后轮内气体的温度为多少摄氏度？（结果保留三位有效数字）（2）已知某特制轮胎的容积是25L，轮胎内原有1atm的空气，现向轮胎打气，每一次可将12.5L、1atm的空气打入轮胎中，直到内部压强增加到8atm为止，若气体温度不变，总共应打气多少次？

2020年高考物理二轮提分秘籍：热学(学生版)

2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍专题16 热学题型一分子动理论、内能与热力学定律【典例分析】(2020·衡水高三调研)下列说法正确的是( ) A ．悬浮在水中的花粉颗粒的布朗运动反映了水分子的热运动 B ．一定质量的理想气体对外做功时,它的内能一定减小 C ．热量不可能自发地从内能少的物体传到内能多的物体 D ．液体的表面张力是由于液体表面层分子间距离略大于平衡距离而产生的 E ．将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中,它们的分子势能先减小后增加【提分秘籍】 1.分子动理论 (1)分子大小 ①分子体积(或占有空间的体积)：V 0＝V mol N A 。 ②分子质量：m 0＝M mol N A 。 ③油膜法估测分子的直径：d ＝V S 。 ④两种微观模型 a ．球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V 0＝43π（d 2）3＝1 6πd 3,d 为分子的直径。 b ．立方体模型(适用于气体)：一个分子占据的平均空间体积V 0＝d 3,d 为分子间的距离。 (2)分子热运动的实验基础：扩散现象和布朗运动 ①扩散现象特点：温度越高,扩散越快。

②布朗运动特点：液体内固体小颗粒永不停息、无规则地运动,颗粒越小、温度越高,运动越剧烈。(反映了液体分子的无规则运动,但并非液体分子的无规则运动) (3)分子势能、分子力与分子间距离的关系 2．热力学第一定律的灵活应用 (1)应用热力学第一定律时,要注意各符号正负的规定,并要充分考虑改变内能的两个因素：做功和热传递。不能认为物体吸热(或对物体做功),物体的内能一定增加。 (2)若研究物体为气体,对气体做功的正负由气体的体积决定,气体体积增大,气体对外做功,W为负值；气体的体积减小,外界对气体做功,W为正值。 (3)三种特殊情况 ①若过程是绝热的,则Q＝0,W＝ΔU,外界对物体(物体对外界)做的功等于物体内能的增加量(减少量)。 ②若过程中不做功,即W＝0,Q＝ΔU,物体吸收(放出)的热量等于物体内能的增加量(减少量)。 ③若过程的始、末状态物体的内能不变,即ΔU＝0,则W＋Q＝0或W＝－Q,外界对物体做的功等于物体放出的热量(物体对外界做的功等于物体吸收的热量)。【突破训练】 1．(2019·河北衡水中学三模)(多选)关于热现象和热学规律,下列说法正确的是() A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积 B．气体温度升高,分子的平均动能一定增大 C．温度一定时,悬浮在液体中的固体颗粒越小,布朗运动越明显

2021-2022学年吉林省某校高三(上)第二学程物理试卷与祥细答案与解析

2021-2022学年吉林省某校高三（上）第二学程物理试卷一、选择题 1. 在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（） A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫科学假说法 B.根据速度定义式v=△x △t ，当△t→0时，△x △t 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法 C.伽利略认为自由落体运动就是物体在倾角为90∘的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律推理得出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法 D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法 2. 小明同学利用传感器绘出了一个沿直线运动的物体在不同运动过程中，加速度a、速度v、位移x随时间变化的图象，如图所示．若该物体在t＝0时刻，初速度为零，则表示该说物沿单一方向运动的图象是（） A. B. C. D. 3. 如图所示，杆BC的B端用铰链接在竖直墙上，另一端C为一滑轮．重物G上系一绳经过滑轮固定于墙上A点处，杆恰好平衡．若将绳的A端沿墙缓慢向下移（BC杆、滑轮、绳的质量及摩擦均不计），则（） A.绳的拉力增大，BC杆受绳的压力增大 B.绳的拉力不变，BC杆受绳的压力增大 C.绳的拉力不变，BC杆受绳的压力减小 D.绳的拉力不变，BC杆受绳的压力不变

4. 如图所示，将一小球从固定斜面顶端A以某一速度水平向右抛出，恰好落到斜面底端B．若初速度不变，对小球施加不为零的水平方向的恒力F，使小球落到AB连线之间的某点C．不计空气阻力。则（） A.小球落到B点与落到C点所用时间相等 B.小球落到B点与落到C点的速度方向一定相同 C.小球落到C点时的速度方向不可能竖直向下 D.力F越大，小球落到斜面的时间越短 5. 2017年11月15日2时35分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭成功将“风云三号D“气象卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。若已知地球的半径为R，“风云三号D”的轨道（视为圆）离地面的高度为ℎ，环绕地球n周所用的时间为t，已知引力常量为G，则地球的平均密度为（） A.3πn2(R+ℎ)3 GtR3B.3πn2(R+ℎ)3 Gt2R3 C.3πn(R+ℎ)3 Gt2R3D.3πnR3 Gt2(R+ℎ)3 6. 如图甲所示，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s 时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图乙所示，木板的速度v与时间t的关系如图丙所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取10m/s2．由题给数据可以得出（） A.木板的质量为1kg B.2s∼4s内，力F的大小为0.4N C.0∼2s内，力F的大小保持不变 D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 7. 如图甲为某高速公路出口的ETC通道示意图一汽车驶入通道，到达O点的速度v0＝22m/s，此时开始减速，到达M时速度减至v＝6m/s，并以6m/s的速度匀速通过MN

2021年高考物理气体实验定律和理想气体状态方程解析版

气体实验定律和理想气体状态方程【知识梳理】一分子动理论、内能及热力学定律 1.分子动理论要掌握的“一个桥梁、三个核心” (1)宏观量与微观量的转换桥梁 (2)分子模型、分子数 ①分子模型：球模型V ＝43 πR 3，立方体模型V ＝a 3. ②分子数：N ＝nN A ＝m M mol N A ＝V V mol N A (固体、液体)． (3)分子运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大． (4)分子势能、分子力与分子间距离的关系． 2.理想气体相关三量ΔU 、W 、Q 的分析思路 (1)内能变化量ΔU 的分析思路 ①由气体温度变化分析气体内能变化．温度升高，内能增加；温度降低，内能减少． ②由公式ΔU ＝W ＋Q 分析内能变化． (2)做功情况W 的分析思路 ①由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功；体积被压缩，外界对气体做功． ②由公式W ＝ΔU －Q 分析气体做功情况． (3)气体吸、放热Q 的分析思路：一般由公式Q ＝ΔU －W 分析气体的吸、放热情况．二固体、液体和气体 1．固体和液体的主要特点 (1)晶体和非晶体的分子结构不同，表现出的物理性质不同．晶体具有确定的熔点，单

晶体表现出各向异性，多晶体和非晶体表现出各向同性．晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化． (2)液晶是一种特殊的物质状态，所处的状态介于固态和液态之间，液晶具有流动性，在光学、电学物理性质上表现出各向异性． (3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势，表面张力的方向跟液面相切． 2．饱和汽压的特点液体的饱和汽压与温度有关，温度越高，饱和汽压越大，且饱和汽压与饱和汽的体积无关． 3.相对湿度某温度时空气中水蒸气的压强与同一温度时水的饱和汽压之比．即B＝p p s. 4．对气体压强的两点理解 (1)气体对容器壁的压强是气体分子频繁碰撞的结果，温度越高，气体分子数密度越大，气体对容器壁因碰撞而产生的压强就越大． (2)地球表面大气压强可认为是大气重力产生的．三气体实验定律与理想气体状态方程 1．气体压强的几种求法 (1)参考液片法：选取假想的液体薄片(自身重力不计)为研究对象，分析液片两侧受力情况，建立平衡方程，消去面积，得到液片两侧压强相等方程，求得气体的压强． (2)力平衡法：选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象进行受力分析，得到液柱(或活塞)的受力平衡方程，求得气体的压强． (3)等压面法：在连通器中，同一种液体(中间不间断)同一深度处压强相等． (4)加速运动系统中封闭气体压强的求法：选与气体接触的液柱(或活塞)为研究对象，进行受力分析，利用牛顿第二定律列方程求解． 2．巧选“充气、抽气、灌气(分装)、漏气”问题中的研究对象——化变质量为定质量在“充气、抽气、灌气(分装)、漏气”问题中通过巧选研究对象可以把变质量问题转化为定质量的问题．

高考复习方案高三物理二轮复习(全国卷专用)听课手册专题六选考模块含解析.doc

专题六选考模块知识网络构建玻意耳定律(等温)：?,¥,=小理想代体状态方用：学=肇 •明确分子动理论的基本内容，关注布朗运动现象、阿伏伽德罗常数在微观量与宏观量转换中的作用及分子力与分子势能随分子间距变化的规律； •掌握气体实验定律、气体状态方程的适用条件和解题方法，关注等温、等压、等容气体状态变化图像的应用； •理解热力学第一定律及定律中各物理量的意艾、掌握应用定律解题的方法，同时关注热力学第一定律及热力学第二定律的区别和联系. 第12讲选修3-3 1. [2015-全国卷1](1)下列说法正确的是 _________________ . A. 将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体 B. 固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 C. 由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体 D. 在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体 E. 在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变分/ I 工径数址级为]0，o m ・阿伏伽徳罗常数分r 力表现为引力和f f 力的介力 c 体实验定律 »代理定律(等容)：•* - p v 盖・吕萨克定律(等压)；汗 T 2 分子运动：扩散现象、布朗运动引力、斥力同时存在分了动理论热力学第二定律(两种衣述) 热力学第一定律AU = W Q 热力学足律

(2)如图12-1所示，一固定的竖直气缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒屮各有一个活塞.己知大活塞的质量为m1=2.50 kg,横截面积为Si = 80.0 cm2f小活塞的质量为m2=1.50 kg, 横截面积为S2=40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为1=40.0 cw,气缸外大气的压强为p=l.()()Xl(P Rz,温度为T=3()3 K.初始时大活塞与大圆筒底部相距*,两活塞间封闭气体的温度为T,=495 K.现气缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移.忽略两活塞与气缸壁之间的一摩擦,重力加速度大小g取10m/Z求: 图12-1 ①在大活塞与大］员1筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度； ②缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强. 【考题定位】 •难度等级：中等 •出题角度：第一小题考查了晶体与非晶体的性质，属识记类知识应用，较简单.第二小题考查了求气体的温度与压强、分析气体状态变化过程、应用盖•吕萨克定律与查理定律等知识.解此题关键点：①在大活塞靠近大圆筒底部过程中，气体发生等压变化，根据题意求出气体的状态参量，应用盖•吕萨克定律求出气体温度；②大活塞与大圆筒底部接触后到气缸内气体与气缸外气体温度相等过程中气体发生等容变化，应用查理定律可求出气体的压强. 2. ______________________________________________ ［2015-全国卷II］关于扩散现象，下列说法正确的是___________________________________________________ . A.温度越高，扩散进行得越快 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产牛-的 D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中的扩散现彖是由于液体的对流形成的 (2)如图12・2所示，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通， F端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为1=10.0伽，B侧水银面比A侧的高h = 3.() cm,现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h|=10.0c加时，将开关K关闭, 己知大气压强po=75.O cniHg. 图12-2 (i )求放出部分水银后A侧空气柱的长度； (ii)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度. 【考题定位】•难度等级：中等 •出题角度：第一小题综合考查了分子动理论，属识记类知识应用，较简单•第二小题考查管内水银柱问题，其中封闭气体经历两次等温变化过程，关键是找出初态和末态的气压和体积(长度)的关系，然后根据玻意耳定律列式求解.两侧水银面等高后，根据波意耳定律求解气体的体积，比较两个状态，结合几何关系得到第二次注入的水银柱的长度. 考点一分子动理论以下说法正确的是( A.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数，仅与单位体积内的分子数有关 B.布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动

2022年新教材高中物理第二章气体固体和液体第2节气体的等温变化基础训练含解析

第2节气体的等温变化课堂检测 1.（多选）（2021天津南开大学附属中学高三月考）如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，待稳定后呈现的物理现象是( ) A. 封闭端内气体的压强增大 B. 封闭端内气体的压强减小 C. 封闭端内气体的压强不变 D. 封闭端内气体的体积减小答案：A ; D 解析：由图示可知，气体压强与外界压强间的关系为p2=p0−ppp，玻璃管倾斜，p变小，管中的气体压强变大，由pp=p可知，气体体积变小。 2.（多选）如图所示，一定质量的气体由状态p变到状态p再变到状态p，p、p两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( )

A. 从p到p的过程温度升高 B. 从p到p的过程温度升高 C. 从p到p的过程温度先降低再升高 D. p、p两点的温度相等答案：A ; D 解析：作出过p点的等温线如图所示，可知p p>p p=p p，故从p到p的过程温度升高，A项正确；从p到p的过程温度降低，B项错误；从p到p的过程温度先升高后降低，C项错误；p、p两点在同一等温线上，D项正确。 3.跳跳球是一种锻炼身体、训练平衡的玩具。它由橡胶球、踏板和扶手构成。在人站上踏板前，橡胶球内气体压强为p，体积为p，当质量为p的人站在跳跳球上保持平衡不动时，橡胶球内气体体积变为p′，若橡胶球球膜厚度和玩具的重力均忽略不计，橡胶球内气体温度保持不变，重力加速度为p，则此时橡胶球和踏板的接触面积为( )

A. ppp ′ pp B. pp ′ ppp C. ppp pp′ D. pp ppp′ 答案：A 解析：橡胶球内的气体温度不变，做等温变化，初态p1=p，p1=p；末态p2=p′。根据玻意耳定律可得p1p1=p2p2，解得p2=pp p′ ；由平衡条件可知p2p=pp，解得 p=ppp′ pp ，故A项正确。 4.（2021重庆八中高三月考）生活中吸盘挂钩的使用分三步操作。第一步：先将吸盘自然扣在墙面上，此时盘内气体体积为p0；第二步：按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图甲）,吸盘中的空气被挤出一部分，松手稳定后，不再有气体从吸盘中逸出，剩余气体的压强为0.1p0、体积为0.2p0；第三步：将锁扣扳下（如图乙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，能使吸盘内气体体积恢复到0.8p0。三步完成后吸盘就会被牢牢地固定在墙壁上。忽略整个过程气体温度的变化，大气压为p0。求：（1）第二步后吸盘中被挤出气体占原有气体的几分之几；（2）第三步后吸盘内气体的压强。答案：（1）49 50 （2）0.025p0 解析：（1）由题意可知，由第一步到第二步的过程中，气体发生等温变化，设气体压强变为0.1p0时的总体积为p，由玻意耳定律可得p0p0=0.1p0p，解得p=10p0 则被挤出气体占原有气体的比值为10p0−0.2p0 10p0=49 50 （2）在第二步到第三步过程中，气体发生等温变化，由玻意耳定律可得0.1p0⋅0.2p0=p⋅0.8p0