2024届高考一轮复习物理课件（新教材粤教版）：气体实验定律的综合应用.pptVIP

根据玻意耳定律可知p0V＋5p0V0＝p1×5V 已知p0＝750 mmHg，V0＝60 cm3， p1＝750 mmHg＋150 mmHg＝900 mmHg， 代入数据整理得V＝60 cm3，故选D. 例6　2021年11月8日，神舟十三号的三名宇航员在相互配合下圆满完成从空间站到太空的出舱任务，宇航员出舱时，要穿出舱航天服，从太空舱进入到气闸舱，示意图如图所示，关闭太空舱舱门，将气闸舱中气体缓慢抽出，压强逐渐减小到真空，再打开气闸舱舱门，从气闸舱进入到舱外活动.已知气闸舱中气体的初始压强为105 Pa，温度300 K，气闸舱体 积约为1.4 m3.为了安全起见，第一阶段先将气闸舱的压强降至7×104 Pa，给航天员一个适应过程.在第一阶段降压过程中，求： 答案　0.42 m3 (1)若气闸舱的温度保持不变，要抽出105 Pa压强下多少m3的气体； 设气闸舱内原有气体的体积为V1，压强为p，舱内压强降低后气体压强为p′， 原有气体在此压强下体积为V2， 由玻意耳定律可得pV1＝p′V2， 设抽掉的气体占原来气体的比率为k， 设抽掉气闸舱原有的气体体积ΔV＝kV1，联立解得ΔV＝0.42 m3. (2)若气闸舱温度变为290 K，气闸舱内存留气体与原来气体在105 Pa压强下的体积比.(结果保留两位有效数字) 答案　0.72 温度与压强降低后，原有气体在此压强下体积为V3， 联立解得n≈0.72. 例7　某市医疗物资紧缺，需要从北方调用大批大钢瓶氧气(如图)，每个钢瓶内体积为40 L，在北方时测得大钢瓶内氧气压强为1.2×107 Pa，温度为7 ℃，长途运输到医院检测时测得大钢瓶内氧气压强为1.26×107 Pa.在实际使用过程中，先用小钢瓶(加抽气机)缓慢分装，然后供病人使用， 考向2　灌气分装 小钢瓶体积为10 L，分装后每个小钢瓶内氧气压强为4×105 Pa，要求大钢瓶内压强降到2×105 Pa时就停止分装.不计运输过程中和分装过程中氧气的泄漏，求： (1)在该市检测时大钢瓶所处环境温度为多少摄氏度； 答案　21 ℃ 解得T2＝294 K，故t2＝21 ℃ (2)一个大钢瓶可分装多少小钢瓶供病人使用. 答案　124 设大钢瓶内氧气由状态p2、V2等温变化为停止分装时的状态p3、V3， 则p2＝1.26×107 Pa，V2＝0.04 m3，p3＝2×105 Pa 根据p2V2＝p3V3 得V3＝2.52 m3 可用于分装小钢瓶的氧气p4＝2×105 Pa， V4＝(2.52－0.04) m3＝2.48 m3 分装成小钢瓶的氧气p5＝4×105 Pa，V5＝nV 其中小钢瓶体积为V＝0.01 m3 根据p4V4＝p5V5得n＝124 即一大钢瓶氧气可分装124小钢瓶. 课时精练 1.(2020·全国卷Ⅲ·33(2))如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H＝18 cm的U形管，左管上端封闭，右管上端开口.右管中有高h0＝ 4 cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l＝12 cm.管底水平段的体积可忽略.环境温度为T1＝283 K.大气压强p0＝76 cmHg. (1)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙)，恰 好使水银柱下端到达右管底部.此时水银柱的高度为多少？ 1 2 3 4 5 6 答案　见解析 设密封气体初始体积为V1，压强为p1，左、右管的横截面积均为S，密封气体先经等温压缩过程体积变为V2，压强变为p2， 由玻意耳定律有p1V1＝p2V2 ① 设注入水银后水银柱高度为h，水银的密度为ρ， 根据题设条件有p1＝p0＋ρgh0 ② p2＝p0＋ρgh ③ V1＝(2H－l－h0)S ④ V2＝HS ⑤ 联立①②③④⑤式并代入题给数据得h≈12.9 cm ⑥ 1 2 3 4 5 6 (2)再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？ 1 2 3 4 5 6 答案　见解析 密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3，温度变为T2， 1 2 3 4 5 6 根据题设条件有V3＝(2H－h)S ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式并代入题给数据得 T2≈363 K. 2.(2023·广东深圳市调研)如图，在趣味小实验中，将一定质量的乒乓球放在一个粗细均匀的竖直薄圆管下端，通过乒乓球和活塞在管内封闭一定高度的某种液体和气体，当封闭气体压强为p时，乒乓球恰好不掉落.已知液柱高度远大于乒乓球直径，圆管横截面积为S，为了防 止乒乓球掉落，将活塞缓慢上移使气柱长度增加一半.求此时 (1)封闭气体的压强； 1 2 3 4 5 6 大一轮复习讲义 * * * 专题强化二十六 目标 要求 1.理解理想气体状态方程并会应用解题.2.掌握“玻璃管液封模型”和“气缸活塞类模