高中物理选修3-3《气体》重点题型Word下载.doc
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已知h1=15cm,h2=12cm,外界大气压强p0=76cmHg,求空气柱1和2的压强。
2.有一段12cm长汞柱,在均匀玻璃管中封住了一定质量的气体。
如图所示。
若管中向上将玻璃管放置在一个倾角为30°
的光滑斜面上。
在下滑过程中被封闭气体的压强(设大气压强为P0=76cmHg)为(
)
A.76cmHg
B.82cmHg
C.88cmHg
D.70cmHg
(二).活塞封闭的静止容器中气体的压强
1.解题的基本思路
(1)对活塞(或气缸)进行受力分析,画出受力示意图;
(2)列出活塞(或气缸)的平衡方程,求出未知量。
注意:
不要忘记气缸底部和活塞外面的大气压。
2.典例
例2如图5所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M。
不计圆板与容器内壁之间的摩擦。
若大气压强为P0,则被圆板封闭在容器中的气体压强P等于()
A. B.
C. D.
3如图所示,活塞质量为m,缸套质量为M,通过弹簧吊在天花板上,气缸内封住了一定质量的空气,而活塞与缸套间无摩擦,活塞面积为S,则下列说法正确的是() (P0为大气压强)
A、内外空气对缸套的总作用力方向向上,大小为Mg
B、内外空气对缸套的总作用力方向向下,大小为mg
C、气缸内空气压强为P0-Mg/S
D、气缸内空气压强为P0+mg/S
4.如图7,气缸由两个横截面不同的圆筒连接而成。
活塞A、B被轻刚性细杆连接在一起,可无摩擦移动。
A、B的质量分别为mA=12kg,mB=8.0kg,横截面积分别为SA=4.0×
10-2m2,SB=2.0×
10-2m2。
一定质量的理想气体被封闭在两活塞之间。
活塞外侧大气压强P0=1.0×
105Pa。
(1)气缸水平放置达到如图7所示的平衡状态,求气体的压强。
(2)现将气缸竖直放置,达到平衡后。
求此时气体的压强。
取重力加速度g=10m/s2。
二、图像类问题
一定质量的理想气体状态变化时,可以用图像表示气体状态的变化过程。
应用图像解题,形象、直观、思路清晰,既能达到化难为易的目的,又能训练学生灵活多变的思维能力。
1、利用图像判断气体状态变化过程,和能的转化和守恒定律判断气体做功、热传递及气体内能的变化
例3一定质量的理想气体,温度经过不同状态变化回到初始状态温度,可能的过程是:
A.先等压膨胀,后等容降压B.先等压压缩,后等容降压
C.先等容升压,后等压膨胀D.先等容降压,后等压膨胀
例4一定质量的理想气体沿如图所示箭头方向发生状态变化,则下列说法正确的是:
A.ab过程放热,内能减少
B.bc过程吸收的热量多于做功值
C.ca过程内能一直不变
D.完成一个循环过程,气体放出热量
练习5.一定质量的理想气体状态变化的p-T图像如图所示,由图像
知( ).
(A)气体在a、b、c三个状态的密度ρa<ρc<ρb
(B)在a→b的过程中,气体的内能增加
(C)在b→c的过程中,气体分子的平均动能增大
(D)在c→a的过程中,气体放热
6.一定质量的理想气体的状态变化过程如图中直线段AB所示,C是AB的中点,则( ).
(A)从状态A变化到状态B的过程中,气体的内能保持不变
(B)从状态A变化到状态B的过程巾,气体的温度先升高后降低
(C)从状态A变化到状态C,气体一定吸热
(D)从状态A变化到状态B的整个过程,气体一定吸热
2、图像与规律的转换,图像与图像之间的转换.
通过对物理图像的分析,根据图像提供的物理信息,我们可以将图像反映的物理过程“还原”成数学公式,而达到快捷、准确的解题目的。
理想气体状态变化的过程,可以用不同的图像描述,已知某个图像,可以根据这一图像转换成另一图像。
如由P-V图像变成P-T图像或V-T图像。
例5如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V--T图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×
105Pa.
(1)说出A到B过程中压强变化的情形,并根据图像提供的信息,计算图中TA的温度值.
A
BC
V/m3
0.6
0.4
OTA300400T/K
甲
乙
2.0
1.5
1.0
0.5
P/105pa
01234T/×
100K
(2)请在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的P--T图像,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程.
练习7、如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,B左面汽缸的容积为V0,A、B之间的容积为0.1V0。
开始时活塞在B处,缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强),温度为297K,现缓慢加热汽缸内气体,直至399.3K。
求:
(1)活塞刚离开B处时的温度TB;
(2)缸内气体最后的压强p;
(3)在右图中画出整个过程的p-V图线。
三、综合提升
例6:
上端开口、竖直放置的玻璃管,内横截面积为0.10cm2,管中有一段15cm长的水银柱将一些空气封闭在管中,如右图所示,此时气体的温度为27℃.当温度升高到30℃时,为了使气体体积不变,需要再注入多少克水银?
设大气压强为p0=75cmHg且不变,水银密度ρ=13.6g/cm3.
例7:
如图所示U形管左端开口、右端封闭,左管水银面到管口为18.6cm,右端封闭的空气柱长为10cm,外界大气压强Po=75cmHg,在温度保持不变的情况下,由左管开口处慢慢地向管内灌入水银,试求再灌入管中的水银柱长度最多为多少厘米?
例8:
放在光滑水平面上的气缸,如图7所示,缸体的质量为M,活塞的质量为m,静止时活塞距缸底L0,活塞面积为S,外界大气压强为p0,现水平推力向左推活塞,使活塞和气缸以共同加速度向左加速运动时,活塞到气缸底的距离变为L,求向左的加速度多大?
水平推力多大?
(假设气体的温度不变)
例9.如图8—7,粗细均匀,两端开口的U型管竖直放置,管的内径很小,水平部分BC长为14cm,一空气柱将管内水银分割成左右两段,大气压强相当与高为76cmHg的压强。
(1)当空气柱温度为T0=273K,长为L0=8cm时BC管内左边水银柱长2cm,AB管内水银柱长也是2cm,则右边水银柱总是长多少?
(2)当空气柱温度升高到多少时,左边的水银恰好全部进入竖直管AB内?
(3)当空气柱温度为490K时,两竖直管内水银柱上表面高度各为多少?
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- 气体 高中物理 选修 重点 题型