高考物理三年真題高頻考點(diǎn)精選：考點(diǎn)51 氣體、氣體實(shí)驗(yàn)定律

1、考點(diǎn)51 氣體、氣體實(shí)驗(yàn)定律【考點(diǎn)知識(shí)方法解讀】1 氣體狀態(tài)參量溫度：宏觀上表示物體的冷熱程度，微觀上是大量分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)劇烈程度的反映，是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。溫度單位：開爾文（K）。體積：指氣體分子所能夠達(dá)到的空間，即氣體所能充滿容器的容積。體積單位：立方米（m³）。壓強(qiáng)：對(duì)一定質(zhì)量的氣體來說，單位體積內(nèi)分子數(shù)越多，分子的平均速率越大，則單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的撞擊次數(shù)越多，每次的撞擊力也越大，壓強(qiáng)越大。壓強(qiáng)單位：帕斯卡（Pa）。2 氣體等溫變化玻意耳定律：一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的情況下，它的壓強(qiáng)與體積成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：=或p1V1= p2V2或pV=恒量。等溫線：p-V圖

2、中的等溫線是雙曲線在第一象限中的一支。等溫線的物理意義：等溫線上一點(diǎn)表示氣體的一個(gè)確定狀態(tài)。同一條等溫線上各點(diǎn)的溫度相同，等溫線離坐標(biāo)原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溫度越高。3 氣體等容變化查理定律：一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的情況下，它的壓強(qiáng)與溫度成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：=或p1/T1= p2T2或p/T=恒量。4 氣體等壓變化蓋·呂薩克定律：一定質(zhì)量的氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積與溫度成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式：=或V1/T1= V2T2或V/T=恒量。5 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體是指在任何溫度、任意壓強(qiáng)下都嚴(yán)格遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。理想氣體是一理想化模型，在氣體溫度不太高、壓強(qiáng)不太大時(shí)可視為理想氣體。

3、理想氣體狀態(tài)方程：一定質(zhì)量的理想氣體，從一個(gè)狀態(tài)變化到另一狀態(tài)，壓強(qiáng)與體積的乘積與熱力學(xué)溫度的比值保持不變。數(shù)學(xué)表達(dá)式：=或=恒量?！咀钚氯旮呖嘉锢砭x解析】1. （2012·重慶理綜）題圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)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2.（2012·福建理綜）空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)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

4、氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為_。（填選項(xiàng)前的字母） A2.5 atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm2.【答案】：A【解析】：由波意耳定律，p1(V+V)= p2V，解得充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為p2=2.5 atm，選項(xiàng)A正確。3 （2012·江蘇物理）如題12A-2 圖所示,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A 經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B。 此過程中,氣體壓強(qiáng)p =1.0×105 Pa，吸收的熱量Q =7.0×102J，求此過程中氣體內(nèi)能的增量。.4（9分）（2012·新課標(biāo)理綜）如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0

5、°C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門S將A和B兩部分隔開。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開閥門S，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。（i）求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)（以mmHg為單位）（ii）將右側(cè)水槽的水從0°C加熱到一定溫度時(shí)，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。4.【解析】（i）在打開閥門S前，兩水槽水溫均為T0=273K。設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為VB，玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)為pC，依題意有 式中p=60mmHg，打開閥門S后，兩水槽水

6、溫仍為T0，設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為pB。依題意，有 玻璃泡A和B中氣體的體積為 V2=VA+VB 根據(jù)玻意耳定律得 p1VB=pBV2 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 pC=p=180mmHg （ii）當(dāng)右側(cè)水槽的水溫加熱至?xí)r，U形管左右水銀柱高度差為p。玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)為 玻璃泡C的氣體體積不變，根據(jù)查理定理得 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得T=364K 【考點(diǎn)定位】此題考查氣體實(shí)驗(yàn)定律的應(yīng)用。5.（2012·山東理綜）如圖所示，粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長(zhǎng)l1=20cm（可視為理想氣體），兩管中水銀面等高。先將右端與一低壓艙（未畫出）

7、接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h=10cm。（環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg）求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)（用“cmHg”做單位）此過程中左管內(nèi)的氣體對(duì)外界 （填“做正功”“做負(fù)功”“不做功”），氣體將 （填“吸熱”或放熱“）。p2=p+ ph V1=l1S V2=l2S 由幾何關(guān)系得h=2(l2-l1)聯(lián)立上述各式，代入數(shù)據(jù)得p=50cmHg。做正功；吸熱【考點(diǎn)定位】此題考查玻意耳定律。6（6分）（2012·上海物理）右圖為“研究一定質(zhì)量氣體在壓強(qiáng)不變的條件下，體積變化與溫度變化關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。粗細(xì)均勻的彎曲玻璃管A臂插入燒瓶，B臂與玻璃管C下部用橡膠管連接，C管

8、開口向上，一定質(zhì)量的氣體被水銀封閉于燒瓶?jī)?nèi)。開始時(shí)，B、C內(nèi)的水銀面等高。（1）若氣體溫度升高，為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管_（填：“向上”或“向下”）移動(dòng)，直至_；（2）（單選）實(shí)驗(yàn)中多次改變氣體溫度，用t表示氣體升高的攝氏溫度，用h表示B管內(nèi)水銀面高度的改變量。根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)作出的圖線是 （ ）【答案】：（1）向下 B、C兩管內(nèi)水銀面等高（2）A【解析】：（1）若氣體溫度升高，氣體體積增大，為使瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)不變，應(yīng)將C管向下移動(dòng)，直至B、C兩管內(nèi)水銀面等高,，說明瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)仍然等于7（13分）（2012·上海物理）如圖，長(zhǎng)L=100cm，粗細(xì)均勻的玻璃管一端封閉。水平放置

9、時(shí)，長(zhǎng)L0=50cm的空氣柱被水銀封住，水銀柱長(zhǎng)h=30cm。將玻璃管緩慢地轉(zhuǎn)到開口向下的豎直位置，然后豎直插入水銀槽，插入后有h=15cm的水銀柱進(jìn)入玻璃管。設(shè)整個(gè)過程中溫度始終保持不變，大氣壓強(qiáng)p0=75cmHg。求：（1）插入水銀槽后管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p；（2）管口距水銀槽液面的距離H。（2）設(shè)管內(nèi)水銀與槽內(nèi)水銀面間高度差為h， h=75cm-62. 5cm=12.5cm。管口距水銀槽液面的距離H=L-L-h=100cm-60cm-12.5cm=27.5cm?！究键c(diǎn)定位】此題考查玻意耳定律及其相關(guān)知識(shí)。8（2012·海南物理）如圖，一氣缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為m、面積為S

10、的活塞將一定量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，平衡時(shí)活塞與氣缸底相距L?，F(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運(yùn)動(dòng)，穩(wěn)定時(shí)發(fā)現(xiàn)活塞相對(duì)于氣缸移動(dòng)了距離d。已知大氣壓強(qiáng)為p0，不計(jì)氣缸和活塞間的摩擦，且小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，大氣對(duì)活塞的壓強(qiáng)仍可視為p0，整個(gè)過程中溫度保持不變。求小車的加速度的大小。9（2011高考全國(guó)新課標(biāo)）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管，下部有長(zhǎng)l1=66cm的水銀柱，中間封有長(zhǎng)l2=6.6cm的空氣柱，上部有長(zhǎng)l3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。已知大氣壓強(qiáng)為p0=70cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長(zhǎng)度。封入

11、的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣。解析：設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為p1= p0+ gl3 式中，和g分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開口響下時(shí)，原來上部的水銀有一部分會(huì)流出，封閉端會(huì)有部分真空。設(shè)此時(shí)開口端剩下的水銀柱長(zhǎng)度為x，則p2= gl1 ，p2+gx = p0， 式中，p2管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)。由玻意耳定律得 p1(Sl2)= p2(Sh) 式中,h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度，S為玻璃管的橫截面積。由式和題給條件得h=12cm從開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后，設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為p3，則p3= p0+ gx 由玻意耳定律得p1(Sl2)= p3(Sh) 式中，h是此時(shí)空氣柱的長(zhǎng)度。由解得h9.2cm 10（2011·海南物理）如圖，容積為的容器內(nèi)充有壓縮空氣。容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連，壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連。氣閥關(guān)