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

《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》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《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（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

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 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 為_____。（填選項前的字母） A．2.5 atm B ．2.0 at

2、m C ．1.5 atm D．1.0 atm 【答案】 A 【考點定位】本題考查氣體定律等相關知識 3．【2012· 重慶卷】題圖為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖， 玻璃管的上端與導熱良 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，壓強增大 B．溫度升高，壓強不變 C．溫度升高，壓強減小 D．溫度不變，壓強減小 【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， 當室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫

3、度時， A．室內(nèi)空氣的壓強比室外的小 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功 【答案】 B 【解析】未密閉房間說明是等壓變化，壓強不變， 故 A 錯誤； 溫度是分子平均動能的標 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。 【考點定位】分子熱運動；氣體的狀態(tài)變化方程；熱力學第一定律 . 5．【2013· 福建卷】某自行車輪胎的容積為 V，里面已有壓強為 p0 的空氣，現(xiàn)在要使輪 胎內(nèi)的氣壓增大到 p，設充氣過程為等溫過程，空氣可

4、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，壓強也是 p0，體積為 的空氣（填選項前的字母） A． B ． C ． D ． 【答案】 C 2 【解析】 設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， 根據(jù)玻意耳 定律有： p0（V+V0）=pV，解得： ，故選項 C正確。 【考點定位】本題玻意耳定律的應用問題。 6．【2015· 福建· 29（ 2）】如圖，一定質(zhì)量的理想氣體，由 a 經(jīng)過 ab 過程到達狀態(tài) b 或者經(jīng)過 ac 過程到達狀態(tài) c。設氣體在狀態(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

5、分別為 Qab 和 Qac。則 。 A．Tb＞Tc，Qab＞Qac B ．Tb＞Tc，Qab＜Qac C．Tb=Tc，Qab＞Qac D ．Tb=Tc，Qab＜Qac 【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)熱力學第一定 律 ，又 Tb=Tc，故兩過程的 相同， 從 a 到 c 過程 W=0，從 a 到 b 過程 W＜0， 所以 Qab＞Qac，故 C正確。 【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程和熱力學第一定律。 7．【2014· 福建卷】圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強 p 與體積 V 關系圖象，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

6、，設 A、B、C狀態(tài)對應的溫度分別為 TA、TB、 TC，則下列關系式中正確的是 。（填選項前的字母） A．TA＜TB，TB＜TC B ． TA＞TB，TB=TC C． TA＞TB，TB＜TC D ． TA= TB，TB＞ TC 【答案】 C 3 【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．壓強增大，內(nèi)能減小 B ．吸收熱量，內(nèi)能增大 C．壓強減小，分子平均動能增大 D

7、．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 ，由熱力學第一定律 知，吸熱內(nèi)能增大，故選 B。 【考點定位】本題考查了理想氣體的等容變化、熱力學第一定律、內(nèi)能。 9．【2014· 上海卷】如圖，豎直放置、開口向下的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體，若試管 自由下落，管內(nèi)氣體 A．壓強增大，體積增大 B ．壓強增大，體積減小 C．壓強減小，體積增大 D ．壓強減小，體積減小

8、 【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 4 A． 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】 當玻璃管緩慢向上提升 H高度時，氣體的體積變大，壓強變小，有部分水銀 進入玻璃管，也就是管中的水銀面會比管外的水銀面高，設高度差為 ，初狀態(tài)上

9、面氣體 的壓強 ，末狀態(tài)上面氣體的壓強 ，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，涉及氣體壓強的計算、玻意耳定律的應用 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的求解。 特 別注意，管內(nèi)外液體深度相同位置處的壓強是相同的。 11．【2016· 上海卷】如圖，粗細均勻的玻璃管 A和 B由一橡皮管連接，一定質(zhì)量的空 氣被水銀柱封閉在 A管內(nèi)，初始

10、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)的水銀面高度相應變化 h，則 5 A．h=H B．h< C．h= D．

11、熱量交換；在過程 2 中，氣體先經(jīng) 歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化。對于這兩個過程，下列說法正確的是 A．氣體經(jīng)歷過程 1，其溫度降低 6 B．氣體經(jīng)歷過程 1，其內(nèi)能減小 C．氣體在過程 2 中一直對外放熱 D．氣體在過程 2 中一直對外做功 E．氣體經(jīng)歷過程 1 的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程 2 的相同 【答案】 ABE 【考點定位】氣體的等容變化和等壓變化、熱力學第一定律、氣體的等溫變化 【名師點睛】 本題考查了判斷氣體吸熱與放熱情況、 氣體內(nèi)能如何變化， 分析清楚圖示 圖象、由理想氣體狀態(tài)方程與熱力學第一定律即可正確解題。 2．【2016· 全國新課標Ⅱ卷】一定量的理想氣體

12、從狀態(tài) a 開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程 ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其 p–T 圖像如圖所示，其中對角線 ac 的延長線過原點 O。下 列判斷正確的是 A．氣體在 a、c 兩狀態(tài)的體積相等 B．氣體在狀態(tài) a 時的內(nèi)能大于它在狀態(tài) c 時的內(nèi)能 C．在過程 cd 中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功 D．在過程 da 中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 E．在過程 bc 中外界對氣體做的功等于在過程 da 中氣體對外界做的功 【答案】 ABE 7 【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程、熱力學第一定律 【名師點睛】 此題主要考查理想氣體的狀態(tài)變化方程以及熱力學第一

13、定律； 解題關鍵是 弄清圖線的物理意義， 并能從圖象中獲取信息； 熱力學第一定律也是常考的知識點， 要掌握 表達式 ΔU=Q+W，并能理解公式中各個物理量的含義及符號法則。 3．【2011· 遼寧卷】對于一定量的理想氣體，下列說法正確的是 ______。 A．若氣體的壓強和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變 B．若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變 C．若氣體的溫度隨時間不段升高，其壓強也一定不斷增大 D．氣體溫度每升高 1K 所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關 E．當氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大 【答案】 ADE 【解析】由理想氣體狀態(tài)方程可知， 若氣體的壓強和體積都不變，

14、其溫度不變，內(nèi)能也 一定不變，選項 A正確；理想氣體做等溫變化，內(nèi)能不變，而體積壓強變化，狀態(tài)變化，選 項 B 錯誤； 若氣體的溫度隨時間不段升高，體積也隨著增大， 其壓強也可能不變或減小，選 項 C錯誤；由熱力學第一定律，氣體溫度每升高 1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關， 選項 D正確；由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關， 當氣體溫度升高時， 氣體的內(nèi)能一定增大， 選項 E 正確。 【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程 4．【2014· 廣東卷】用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖 10 所示。充氣 袋四周被擠壓時，假設袋內(nèi)氣體與外界無熱交換，則袋內(nèi)氣體 8 A．體積減小

15、，內(nèi)能增大 B．體積減小，壓強減小 C．對外界做負功，內(nèi)能增大 D．對外界做正功，壓強減小 【答案】 AC 【解析】充氣袋被擠壓時，氣體體積減小，外界對氣體做功， 已知袋內(nèi)氣體與外界無熱 交換，則袋內(nèi)氣體內(nèi)能增加，故選項 C正確，D錯誤；氣體體積減小，內(nèi)能增加，溫度一定 升高，壓強變大，故選項 A 正確， B錯誤。 【考點定位】本題考查理想氣體狀態(tài)方程和影響內(nèi)能的兩種方式。 5．【2014· 全國大綱卷】對于一定量的稀薄氣體，下列說法正確的是（ ） A．壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈 B．保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇烈 C．壓強變大時，分子間的平均距離必然變

16、小 D．壓強變小時，分子間的平均距離可能變小 【答案】 BD 【考點定位】 本題主要考查了對分子動理論、 理想氣體狀態(tài)方程的理解與應用問題， 屬 于中檔題。 6．【2014· 新課標全國卷Ⅰ】一定量的理想氣體從狀態(tài) a 開始，經(jīng)歷三個過程 ab、bc、 ca 回到原狀態(tài)，其 圖象如圖所示，下列判斷正確的是 。 A．過程 ab 中氣體一定吸熱 B．過程 bc 中氣體既不吸熱也不放熱 C．過程 ca 中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱 9 D．A、b 和 c 三個狀態(tài)中，狀態(tài) a 分子的平均動能最小 E．b 和 c 兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次

17、數(shù)不同 【答案】 ADE 【考點定位】分子熱運動 理想氣體狀態(tài)方程 氣體壓強的微觀解釋 7．【2014· 上海卷】如圖所示，水平放置的剛性氣缸內(nèi)用活塞封閉兩部分氣體 A和 B， 質(zhì)量一定的兩活塞用桿連接。 氣缸內(nèi)兩活塞之間保持真空， 活塞與氣缸壁之間無摩擦， 左側(cè) 活塞面積交道， A、B的初始溫度相同。 略抬高氣缸左端使之傾斜， 再使 A、B升高相同溫度， 氣體最終達到穩(wěn)定狀態(tài)。若始末狀態(tài) A、B的壓強變化量 、 均大于零，對活塞壓力 的變化量 ，則 A．A體積增大 B ．A體積減小 C． > D． < 【答案】 AD 【解析】設氣缸內(nèi)其他對活塞的壓力分別為 ，初始則有

18、，傾斜后，設活 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· 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 ．壓強增大 C ．分子間引力和斥力都減小 D ．所有分子運動速

19、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用。 9．【2013· 廣東卷】 如圖所示為某同學設計的噴水裝置， 內(nèi)部裝有 2L 水，上部密封 1atm 的空氣 0.5L ，保持閥門關閉， 再充入 1atm 的空氣 0.1L ，設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 11 A．充氣后，密封氣體壓強增加 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

20、理想氣體從狀態(tài) A經(jīng)過狀態(tài) B變化到狀態(tài) C，其 V–T 圖 象如圖 12A–1 圖所示．下列說法正確的有 _________． （A）A→B的過程中，氣體對外界做功 （B）A→B的過程中，氣體放出熱量 （C）B→C的過程中，氣體壓強不變 （D）A→B→C的過程中，氣體內(nèi)能增加 【答案】 BC 【解析】由圖知 A→B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)熱力學定律知， A→B 的過程中，氣體放出熱量， B 正確； B→C的過程為等壓變化，氣 體壓強不變， C正確； A→B→C的過程中，溫度降低，氣體內(nèi)能減小，故 D錯誤． 【考點定位】理想氣體

21、狀態(tài)方程 熱力學第一定律 【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Ⅲ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 到達狀態(tài) b，再經(jīng)過等溫過程 bc 到達狀態(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）。 12 A．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

22、程 bc 中氣體從外界吸收熱量 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 p–V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．

23、 B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目 （選填“增大” 、“減小”或 “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對應的是 （選填“①”或“②” ）． 【答案】不變 ① 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，細管的開口端

24、通過細線掛于力傳感器掛鉤上，使細管保持水平、細線沿豎直方向。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 之間的關系如圖（ b）所示（實驗中大氣壓強不變） 。 （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” ）。 【答案】（1）0.1 ；36

25、0 （2）減?。?3）偏低 【解析】（1）由于輕質(zhì)管可以繞 O點轉(zhuǎn)動，通過力矩關系有：設水銀長度的一半為 x， 封閉氣體長度為 l ， ，研究氣體長度為 0.3 m 和 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，汽缸壁導熱； U 形管內(nèi)盛有密度為 ρ

26、=7.5× 10 2 kg/m 3 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，氣體的壓強均為 p0=4.5× 10 3 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/s 2，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；當活塞至汽缸中 某位置時，左、右氣室的壓強分別為 p1、p2，體積分別為 V1、V2，由玻意耳定律得 p0V

27、01=p1V1 ① p0 V02=p2V2② 依題意有 V01+V02=V1+V2③ 由力的平衡條件有 p2–p1=ρgh④ 聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得 ⑤ 15 由此解得 （另一解不合題意，舍去）⑥ 由③⑥式和題給條件得 V1: V2=1:1 ⑦ 【考點定位】理想氣體的狀態(tài)方程、封閉氣體壓強 【名師點睛】 本題考查了求氣體體積， 應用玻意耳定律即可正確解題， 求出氣體的壓強 是正確解題的關鍵。 3 4．【2016· 全國新課標Ⅱ卷】一氧氣瓶的容積為 0.08 m，開始時瓶中氧氣的壓強為 20 個大氣壓。某實驗室每天消耗 1 個大氣壓的氧氣 0.36 m 3 。當氧氣瓶中的壓強降低到 2 個大 氣壓時， 需重新充氣。 若氧氣的溫度保持不變， 求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多 少天。 【考點定位】氣體實驗定律 【名師點睛】 此題主要考查玻意耳定律的應用； 解題關鍵是確定以哪一部分氣體為研究 對象，并能找到氣體在不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量，然后列方程求解。 16