2025届高考物理热点题型归类专题34气体实验定律的综合应用讲义+变式演练.docx

专题34气体实验定律的综合应用

目录

TOC\o1-3\h\u题型一气体实验定律的理解和应用 1

题型二应用气体实验定律解决“三类模型”问题 5

类型1“玻璃管液封”模型 5

类型2“汽缸活塞类”模型 9

类型3变质量气体模型 13

题型三热力学第一定律与气体实验定律的综合应用 17

题型一气体实验定律的理解和应用

1．理想气体状态方程与气体实验定律的关系

eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(温度不变：p1V1＝p2V2,（玻意耳定律）,体积不变：\f(p1,T1)＝\f(p2,T2),（查理定律）,压强不变：\f(V1,T1)＝\f(V2,T2),（盖－吕萨克定律）))

2．两个重要的推论

(1)查理定律的推论：Δp＝eq\f(p1,T1)ΔT

(2)盖－吕萨克定律的推论：ΔV＝eq\f(V1,T1)ΔT

3．利用气体实验定律解决问题的基本思路

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，护士把注射器内横截面积为、长度为0.4cm、压强为的气体注入药瓶，若瓶内外温度相同且保持不变，气体视为理想气体。

（1）注入气体后与注入气体前相比，瓶内封闭气体的总内能如何变化？请简述原因。

（2）求此时药瓶内气体的压强。

2.同学利用实验室闲置的1m长的玻璃管和一个标称4.5L的导热金属容器做了一个简易温度计。如图所示，将1m长的直尺和玻璃管固定在木板上，直尺与玻璃管两端对齐，玻璃管左端A开口，玻璃管右端B处用细软管与金属容器连接，接口处均密封良好，在玻璃管内有一小段密封良好、可自由滑动的圆柱体蜡块（长度可以忽略），蜡块与玻璃管的摩擦不计。大气压强始终为，软管内部体积可忽略，玻璃管内横截面积为。当温度为时，蜡块刚好在玻璃管的正中间。取绝对零度为－273。

（1）计算这个温度计测量温度的最大值。

（2）若用一个光滑密封的活塞从左端A缓慢向右推进，直到把蜡块从玻璃管中间位置压到玻璃管右端B点，求此时金属容器中气体的压强。（由于导热，气体的温度保持不变）

3.如图所示，老师带领学生表演“马德堡半球实验”。他先取出两个在碗底各焊接了铁钩的不锈钢碗，在一个碗里烧了一些纸，然后迅速把另一个碗扣上，再在碗的外面浇水，使其冷却到环境温度。用两段绳子分别钩着铁钩朝相反的方向拉，试图把两个碗拉开。当两边的人各增加到5人时，平均每人施加200N拉力，才把碗拉开。已知碗口的半径为10cm，环境温度为27℃，实验过程中碗不变形，也不漏气。大气压，绝对零度为-273℃，取3.求

（1）大气压施加在一个锈钢碗上的压力；

（2）试定性分析在碗的外面浇水使其冷却的目的；

（3）请你估算两个不锈钢碗刚被扣上时，里面空气的温度是多少？

??

4.如图所示，盛放某种特殊气体的导热双体罐由A、B两部分组成，其容积分别为和。已知A内气体压强为，温度，B内为真空。A、B之间由气阀K连接，当A、B之间气压差值大于时阀门打开，小于此值时关闭。求：

（1）满足K不打开条件的A内气体的热力学温度的最大值；

（2）当环境温度为320K时，B内气体的压强。

??

5.使一定质量的理想气体按图中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。

(1)已知气体在状态A的温度TA＝300K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？

(2)将上述状态变化过程画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)。说明每段图线各表示什么过程。

6.如图所示，“手掌提杯”实验可反映大气压的存在。先将热水加入不计壁厚的玻璃杯中，杯子升温后将水倒掉，再迅速用手盖住杯口，待杯中密封气体缓慢冷却至室温，手掌竖直向上提起，杯子跟着手掌被提起而不脱落(杯内气体各处温度相等)。

(1)杯口横截面为S，手掌刚盖上时，杯内气体温度为T1，冷却后温度为T2，大气压强为p0，忽略杯内气体体积变化，则能提起的杯子最大重力G为多少？

(2)若杯口横截面S＝40cm2，p0＝1.00×105Pa，冷却后杯内气体温度为17℃，杯内气体体积减为原来的eq\f(29,30)，将杯子固定，需要用F＝25N竖直向上的力才能将手掌和杯子分开(不计拉开过程中杯内气体体积变化的影响)，求刚密闭时杯内气体温度约为多少摄氏度？

题型二应用气体实验定律解决“三类模型”问题

类型1“玻璃管液封”模型

1．气体实验定律及理想气体状态方程

理想气体状态方程：eq\f(pV,T)＝C

eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)