2025年高考物理复习二十二：气体实验定律的综合应用（含解析）.docx

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专题强化练(二十二)气体实验定律的综合应用

(40分钟70分)

一、选择题

1.(6分)(2023·天津河西区模拟)若一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法正确的是 ()

A.气体压强减小体积增大

B.气体分子的平均速率增大

C.气体分子的平均动能减小

D.气体分子间的作用力增大

2.(6分)导热性能良好的活塞和汽缸封闭了一定质量的理想气体,弹簧竖直放置,一端固定于地面,一端连接活塞,在弹簧作用下活塞和汽缸处于静止状态,现缓慢升高外界温度,此过程中不变的物理量是 ()

A.封闭气体的分子数密度

B.封闭气体的分子的平均动能

C.封闭气体的内能

D.弹簧形变量

3.(6分)一个篮球的容积是5L。用打气筒给这个篮球打气,每打一次都把体积为200mL、压强与大气压相同的气体打进篮球内。如果在打气前篮球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同,正常情况下,篮球内的气压最大为大气压的1.6倍,不然篮球会变形。若打气过程气体温度保持不变,则给此篮球打气的最多次数是 ()

A.5次 B.10次 C.15次 D.20次

4.(6分)竖直放置的粗细均匀、两端封闭的细长玻璃管中,有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分,如图所示。已知两部分气体A和B的体积关系是VB=3VA,温度相同,将玻璃管温度均升高相同温度的过程中,水银将 ()

A.向A移动

B.向B移动

C.始终不动

D.以上三种情况都有可能

5.(6分)(多选)(2023·晋城模拟)一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。已知玻璃管的横截面积处处相同。在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏,大气压强p0=75.0cmHg,环境温度不变。下列说法正确的是 ()

A.两边汞柱高度相等时右侧管内气体的压强为90cmHg

B.两边汞柱高度相等时右侧管内气体的压强为144cmHg

C.活塞向下移动的距离约为9.58cm

D.活塞向下移动的距离约为9.42cm

6.(6分)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60cm3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150mmHg。已知大气压强等于750mmHg,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.30cm3 B.40cm3

C.50cm3 D.60cm3

7.(6分)如图,容积为2V的汽缸固定在水平地面上,汽缸壁及活塞导热性能良好,活塞横截面积为S,厚度不计。汽缸两侧的单向阀门(气体只进不出)均与打气筒相连,开始活塞两侧封闭空气的体积均为V,压强均为p0。现用打气筒向活塞左侧打气25次后固定活塞,再向活塞右侧打气5次。已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为15V的空气,外界温度恒定,空气视为理想气体,不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后活塞右侧空气的压强为 (

A.7p0 B.4p0 C.2p0 D.p0

二、计算题

8.(12分)(2023·白山模拟)如图所示,底部带有阀门的导热汽缸静置在水平地面上,横截面积为S的活塞上方封闭有一部分空气。阀门K打开稳定时,活塞上、下两部分空气的高度均为h,现用打气筒从阀门K处缓慢充入空气,使活塞缓慢上升。已知大气压强为p0,重力加速度大小为g,活塞的质量m=p0S5g,活塞可在汽缸内无摩擦滑动且不漏气,空气可视为理想气体,不考虑封闭空气温度的变化,当活塞上升h

(1)活塞上方封闭空气的压强p;

(2)汽缸内活塞上、下封闭空气的质量之比k。

9.(16分)(2023·重庆模拟)如图所示,有一开口向上的足够高的汽缸固定在水平面上,质量为m=4kg、横截面积为S=40cm2的活塞放在大小可忽略的固定挡板上,固定挡板距离汽缸底部H=33cm。将一定质量的理想气体封闭在汽缸中,最初汽缸内气体的温度为t1=27℃、压强为p0=1.0×105Pa。已知大气压强为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2,T=t+273K。

(1)现将汽缸内气体温度缓慢升高,当活塞刚好离开挡板时,温度为多少摄氏度?

(2)继续升高汽缸内气体的温度至127℃,此时活塞到汽缸底部的距离h是多少?

【加固训练】

(2023·葫芦岛模拟)如图甲所示,一水平固定放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成,汽缸中活塞Ⅰ与活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体,两活塞用长度为2L、不可伸长的轻