七年高考(2011-2017)高考物理試題分項精析專題44氣體實驗定律

1、專題 44 氣體實驗定律一、單項選擇題1【2011 上海卷】 如圖， 一定量的理想氣體從狀態(tài) a沿直線變化到狀態(tài) b，在此過程中，其壓強(qiáng)A逐漸增大 B逐漸減小 C始終不變D先增大后減小【答案】 A【解析】因為 ，從圖像上看， ，所以 ，A 正確【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程2【2012 福建卷】 空氣壓縮機(jī)的儲氣罐中儲有 1.0atm 的空氣 6.0L ，現(xiàn)再充入 1.0 atm的空氣 9.0L 。設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲氣罐中氣體壓強(qiáng)為_。（填選項前的字母）A2.5 atm B 2.0 atm C 1.5 atmD1.0 atm【答案】 A【考點定位】本題考查氣體定

2、律等相關(guān)知識3【2012 重慶卷】題圖為伽利略設(shè)計的一種測溫裝置示意圖， 玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣。 若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是A溫度降低，壓強(qiáng)增大B溫度升高，壓強(qiáng)不變C溫度升高，壓強(qiáng)減小D溫度不變，壓強(qiáng)減小【答案】 A【考點定位】本題考查氣體的狀態(tài)變化及其相關(guān)知識4【2013 重慶卷】 某未密閉房間的空氣溫度與室外的相同， 現(xiàn)對該室內(nèi)空氣緩慢加熱，當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時，A室內(nèi)空氣的壓強(qiáng)比室外的小B室內(nèi)空氣分子的平均動能比室外的大C室內(nèi)空氣的密度比室外大D室內(nèi)空氣對室外空氣做了負(fù)功【答案】 B【解析】未密閉房間說明

3、是等壓變化，壓強(qiáng)不變， 故 A 錯誤； 溫度是分子平均動能的標(biāo)志；溫度升高分子平均動能增加， 故 B正確； 等壓升溫度， 體積增大， 密度變小， 故 C錯誤；體積增大，對外做正功，故 D錯誤?！究键c定位】分子熱運動；氣體的狀態(tài)變化方程；熱力學(xué)第一定律 .5【2013 福建卷】某自行車輪胎的容積為 V，里面已有壓強(qiáng)為 p0 的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到 p，設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同，壓強(qiáng)也是 p0，體積為 的空氣（填選項前的字母）A B C D 【答案】 C2【解析】 設(shè)需充入的氣體體積為 V0，由于整個過程中氣體的溫度保持不變，

4、 根據(jù)玻意耳定律有： p0（V+V0）=pV，解得： ，故選項 C正確?！究键c定位】本題玻意耳定律的應(yīng)用問題。6【2015 福建 29（ 2）】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由 a 經(jīng)過 ab 過程到達(dá)狀態(tài) b或者經(jīng)過 ac 過程到達(dá)狀態(tài) c。設(shè)氣體在狀態(tài) b 和狀態(tài) c 的溫度分別為 Tb 和 Tc，在過程 ab 和ac 中吸收的熱量分別為 Qab 和 Qac。則 。ATbTc，QabQac B TbTc，QabQac CTb=Tc，QabQac D Tb=Tc，QabQac【答案】 C【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程： ，代入可得 Tb= Tc；根據(jù)熱力學(xué)第一定律 ，又 Tb=Tc，故兩過程的 相

5、同， 從 a 到 c 過程 W=0，從 a 到 b 過程 W0，所以 QabQac，故 C正確?！究键c定位】理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律。7【2014 福建卷】圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng) p 與體積 V 關(guān)系圖象，它由狀態(tài) A經(jīng)等容過程到狀態(tài) B，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài) C，設(shè) A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為 TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是 。（填選項前的字母）ATATB，TBTC B TATB，TB=TC C TATB，TBTC D TA= TB，TBTC【答案】 C3【考點定位】本題考查理想氣體狀態(tài)方程【方法技巧】抓住理想氣體狀態(tài)方程即可8【2014 重慶卷】 重慶出租車常以天然

6、氣作為燃料， 加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中若儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變，則罐內(nèi)氣體（可視為理想氣體）A壓強(qiáng)增大，內(nèi)能減小 B 吸收熱量，內(nèi)能增大C壓強(qiáng)減小，分子平均動能增大 D 對外做功，分子平均動能減小【答案】 B【解析】對理想氣體由 可知體積和質(zhì)量不變，溫度升高時，壓強(qiáng)增大，選項 C錯誤。 理想氣體的內(nèi)能只有分子動能，而溫度是平均動能的標(biāo)志， 故溫度升高，分子平均動能增大， 內(nèi)能增大，選項 A、D錯誤，體積不變， 故 ，由熱力學(xué)第一定律知，吸熱內(nèi)能增大，故選 B?！究键c定位】本題考查了理想氣體的等容變化、熱力學(xué)第一定律、內(nèi)能。9【2014 上海卷】如圖，豎直放置、開口向下

7、的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體，若試管自由下落，管內(nèi)氣體A壓強(qiáng)增大，體積增大 B 壓強(qiáng)增大，體積減小C壓強(qiáng)減小，體積增大 D 壓強(qiáng)減小，體積減小【答案】 B【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程10【2015 上海 9】 如圖，長為 h 的水銀柱將上端封閉的玻璃管內(nèi)氣體分割成兩部分，A處管內(nèi)外水銀面相平。將玻璃管緩慢向上提升 H高度（管下端未離開水銀面） ，上下兩部分氣體的壓強(qiáng)發(fā)生變化分別為 和 ，體積變化分別為 和 。已知水銀密度為 ，玻璃管截面積為 S，則4A 一定等于 B 一定等于C 與 之差為 D 與 之和為 HS【答案】 A【解析】 當(dāng)玻璃管緩慢向上提升 H高度時，氣體的體積變大，壓強(qiáng)變小，有部分

8、水銀進(jìn)入玻璃管，也就是管中的水銀面會比管外的水銀面高，設(shè)高度差為 ，初狀態(tài)上面氣體的壓強(qiáng) ，末狀態(tài)上面氣體的壓強(qiáng) ，所以，同理可求出 ，故 A正確，C錯誤； 由玻意耳定律得 ，所以氣體的變化 ，同理可求出 ，故 B錯誤； 因為有水銀進(jìn)入玻璃管內(nèi)，所以 與 之和小于 H S，故 D錯誤。【考點定位】 玻意耳定律【名師點睛】 本題考查了氣體的實驗定律，涉及氣體壓強(qiáng)的計算、玻意耳定律的應(yīng)用等，意在考查考生運用物理規(guī)律解決問題的能力。 本題的重難點在于對氣體壓強(qiáng)的求解。 特別注意，管內(nèi)外液體深度相同位置處的壓強(qiáng)是相同的。11【2016 上海卷】如圖，粗細(xì)均勻的玻璃管 A和 B由一橡皮管連接，一定質(zhì)量的

9、空氣被水銀柱封閉在 A管內(nèi)，初始時兩管水銀面等高， B管上方與大氣相通。若固定 A管，將B管沿豎直方向緩慢下移一小段距離 H，A管內(nèi)的水銀面高度相應(yīng)變化 h，則5Ah=H Bh Ch= D hD 【答案】 AD【解析】設(shè)氣缸內(nèi)其他對活塞的壓力分別為 ，初始則有 ，傾斜后，設(shè)活塞斜向下的重力分力為 ，根據(jù)受力平衡，則有 ，所以 選項 C錯。壓強(qiáng)的變化量 ， ，根據(jù) ， ，判斷 ，選項 D對。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程即 ， ，據(jù)10此可得 ，整理即得 ，可得根據(jù) ， ，可得 ，根據(jù)兩個部分體積一個增大另一個減小，判斷 A 的體積增大，選項 A 對 B錯。【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程8【2015 廣東

10、17】 如圖為某實驗器材的結(jié)構(gòu)示意圖， 金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了一定體積的空氣，內(nèi)筒中有水，在水加熱升溫的過程中，被封閉的空氣A內(nèi)能增大 B 壓強(qiáng)增大 C 分子間引力和斥力都減小 D 所有分子運動速率都增大【答案】 AB【考點定位】對分子動理論、查理定律的理解與應(yīng)用。9【2013 廣東卷】 如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的噴水裝置， 內(nèi)部裝有 2L 水，上部密封 1atm的空氣 0.5L ，保持閥門關(guān)閉， 再充入 1atm 的空氣 0.1L ，設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣體，且溫度不變，下列說法正確的有11A充氣后，密封氣體壓強(qiáng)增加B充氣后，密封氣體的分子平均動能增加C打開閥門后，密封氣體對外界做正

11、功D打開閥門后，不再充氣也能把水噴光【答案】 AC【考點定位】理想氣體、理想氣體狀態(tài)方程。容易題10【 2017 江蘇卷】一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) A經(jīng)過狀態(tài) B變化到狀態(tài) C，其 VT 圖象如圖 12A1 圖所示下列說法正確的有 _（A）AB的過程中，氣體對外界做功（B）AB的過程中，氣體放出熱量（C）BC的過程中，氣體壓強(qiáng)不變（D）ABC的過程中，氣體內(nèi)能增加【答案】 BC【解析】由圖知 AB的過程中，溫度不變，體積減小，故外界對氣體做功，所以 A 錯誤；根據(jù)熱力學(xué)定律知， AB 的過程中，氣體放出熱量， B 正確； BC的過程為等壓變化，氣體壓強(qiáng)不變， C正確； ABC的過程中，溫度降低

12、，氣體內(nèi)能減小，故 D錯誤【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程 熱力學(xué)第一定律【名師點睛】兩個過程： A到 B等溫變化， B到 C等壓變化11【2017 新課標(biāo)卷】（ 5 分）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài) a 出發(fā)，經(jīng)過等容過程 ab 到達(dá)狀態(tài) b，再經(jīng)過等溫過程 bc 到達(dá)狀態(tài) c，最后經(jīng)等壓過程 ca 回到狀態(tài) a。下列說法正確的是 _（填正確答案標(biāo)號。選對 1 個得 2 分，選對 2 個得 4 分，選對3 個得 5 分。每選錯 1 個扣 3 分，最低得分為 0 分）。12A在過程 ab 中氣體的內(nèi)能增加B在過程 ca 中外界對氣體做功C在過程 ab 中氣體對外界做功D在過程 bc 中氣體從外界

13、吸收熱量E在過程 ca 中氣體從外界吸收熱量【答案】 ABD【考點定位】理想氣體的等容變化、等壓變化和等溫變化、熱力學(xué)第一定律【名師點睛】 本題考查了理想氣體的三種特殊狀態(tài)變化， 等容變化、 等壓變化和等溫變化，考查了其中氣體與外界的能量交換情況及熱力學(xué)第一定律， 解題時要分析清楚圖象， 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律解題。三、非選擇題1【2016 江蘇卷】如題 12A- 1 圖所示，在斯特林循環(huán)的 pV圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài) A依次經(jīng)過狀態(tài) B、C和 D后再回到狀態(tài) A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成 BC的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目 （選填“增大” 、“減小”或“

14、不變”）狀態(tài) A和狀態(tài) D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如題 12A- 2 圖所示， 則狀態(tài) A對應(yīng)的是 （選填“”或“” ）【答案】不變 13【考點定位】理想氣體【方法技巧】 對一定質(zhì)量的理想氣體等容過程， 氣體的密度不變， 即單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；理解氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象。2【2016 上海卷】某同學(xué)制作了一個結(jié)構(gòu)如圖（ a）所示的溫度計。一端封閉的輕質(zhì)細(xì)管可繞封閉端 O自由轉(zhuǎn)動，管長 0.5 m。將一量程足夠大的力傳感器調(diào)零，細(xì)管的開口端通過細(xì)線掛于力傳感器掛鉤上，使細(xì)管保持水平、細(xì)線沿豎直方向。在氣體溫度為 270 K時，用一段水銀將長度為 0.3 m的氣柱封閉

15、在管內(nèi)。實驗時改變氣體溫度，測得封閉氣柱長度 l 和力傳感器讀數(shù) F 之間的關(guān)系如圖（ b）所示（實驗中大氣壓強(qiáng)不變） 。（1）管內(nèi)水銀柱長度為 m ，為保證水銀不溢出，該溫度計能測得的最高溫度為K。（2）若氣柱初始長度大于 0.3 m，該溫度計能測量的最高溫度將 （選填：“增大”，“不變”或“減小” ）。（3）若實驗中大氣壓強(qiáng)略有升高，則用該溫度計測出的溫度將 （選填：“偏高”，“不變”或“偏低” ）?！敬鸢浮浚?）0.1 ；360 （2）減小（ 3）偏低【解析】（1）由于輕質(zhì)管可以繞 O點轉(zhuǎn)動，通過力矩關(guān)系有：設(shè)水銀長度的一半為 x，封閉氣體長度為 l ， ，研究氣體長度為 0.3 m 和

16、 0.35 m 兩個位置，可以計算出水銀長度為： ；為保證水銀不溢出，水銀剛好到達(dá)管口，此時封閉氣體長度為 l =0.4 m ，則根據(jù) ，可以算出此時溫度為 。14【考點定位】力矩、氣體狀態(tài)方程【方法技巧】根據(jù)力矩的平衡計算水銀長度，根據(jù)公式 計算氣體溫度，根據(jù)公式 判斷測量值溫度的變化。3【2016 海南卷】如圖，密閉汽缸兩側(cè)與一 U 形管的兩端相連，汽缸壁導(dǎo)熱； U形管內(nèi)盛有密度為 =7.5 102 kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室，開始時，左氣室的體積是右氣室的體積的一半，氣體的壓強(qiáng)均為 p0=4.5 103 Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使 U形管兩側(cè)液面的高度差 h=40 cm，求此時左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小 g=10 m/s2，U形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計。【答案】 1:1【解析】設(shè)初始狀態(tài)時汽缸左氣室的體積為 V01，右氣室的體積為 V02；當(dāng)活塞至汽缸中某位置時，左、右氣室的壓強(qiáng)分別為 p1、p2，體積分別為 V1、V2，由玻意耳定律得 p0V01=p1V1p0 V02=p2V2依題意有 V01+V02=V1+V2由力的平衡條件有 p2p1=gh聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 15由此解得 （另一解不合題意，舍去）由式和題給條件得 V1: V2=1:1 【考點定位】理想氣體的狀態(tài)方程、封閉氣體壓強(qiáng)【名師點