全國近三年高考物理真題演練分類解析-【考點27】氣體實驗定律理想氣體

1、全國近三年高考物理真題演練及分類解析【考點27】氣體實驗定律理想氣體全國近三年高考物理真題演練及分類解析【考點27】氣體實驗定律理想氣體10/10全國近三年高考物理真題演練及分類解析【考點27】氣體實驗定律理想氣體積一時之跬步臻千里之遙程高中物理學(xué)習(xí)資料（馬鳴風(fēng)蕭蕭*整理制作）【考點27】氣體實驗定律理想氣體1（2009上海春招，16）目前，醫(yī)院給病人使用的輸液裝置中，有玻璃瓶、硬塑料瓶和軟塑料袋，在以下列圖中既能完成輸液，又能減小空氣對輸液可能產(chǎn)生污染的裝置是（）2（2007廣東單科，9，4分）必然質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓

2、強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2，以下關(guān)系正確的選項是1Ap1=p2，V1=2V2，T1=T2量的氣體當(dāng)外界溫度發(fā)生變化時，水柱地址將上下變化。已知A、D間的測量范圍為2080，A、D間刻度平均分布。由圖可知，A、D及有色水柱下端所示溫度分別為（）A20、80、64B20、80、68C80、20、32D80、20、344（2008上海單科，9，4分）已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比。以下列圖的實線為汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個過程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能（）先增大后減小先減小后增大C單調(diào)變化保持不變5（2008上海單科，13，5分）以下列圖，兩端開2121=121=

3、2T221=2p2，V121=2T2Cp=2V，T12，V1212Dp=2p=V，T=2T3（2008上海理綜合能力，5，2分）溫度計是生活、生產(chǎn)中常用的測溫裝置，圖口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則（）彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為hh為一個簡單溫度計，一根裝有一小段有色水柱的細(xì)玻璃管穿過橡皮塞插入燒瓶內(nèi)，關(guān)閉必然質(zhì)B若把彎管向上搬動少許，則管內(nèi)氣體體積增大C若把彎管向下搬動少許，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升馬鳴風(fēng)蕭蕭積一時之跬步臻千里之遙程D若環(huán)境溫度高升，右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升6（2008山東理綜，36，8分）【物理物理33】噴霧器內(nèi)有10L水，上部關(guān)

4、閉有1atrm的空氣2L。關(guān)閉噴霧閥門，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣3L（設(shè)外界環(huán)境溫度必然，空氣可看作理想氣體）。1）當(dāng)水面上方氣體溫度與外界溫度相等時，求氣體壓強(qiáng)，并從微觀上講解氣體壓強(qiáng)變化的原因。2）打開噴霧閥門，噴霧過程中關(guān)閉氣體能夠看作等溫溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明原因。7（2008江蘇單科，12，12分）A.(選修模塊33)1）空氣壓縮機(jī)在一次壓縮過程中，活塞對氣缸中的氣體做功為2.0105J,同時氣體的內(nèi)能增加了1.5105J.試問：此壓縮過程中，氣體（填“吸取”或“放出”）的熱量等于J.2）若必然質(zhì)量的理想氣體分別按以下列圖所示的三種不相同過程變化，其

5、中表示等壓變化的是（填“A”、“B”或“C”），該過程中氣體的內(nèi)能（增“增加”、“減少”或“不變”）.3）設(shè)想將1g水均分布在地球表面上，估計1cm2的表面上有多少個水分子？（已知1mol水的質(zhì)量為18g，地球的表面積約為51014m2，結(jié)果保留一位有效數(shù)字）8（2008寧夏理綜，31，15分）物理選修331）（6分）以下列圖，由導(dǎo)熱資料制成的氣缸和活塞將必然質(zhì)量的理想氣體關(guān)閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸壁之間無摩擦，活塞上方存有少許液體。將一細(xì)管插入液體，由于虹吸現(xiàn)象，活塞上方液體逐漸流出。在此過程中，大氣壓強(qiáng)與外界的溫度保持不變。關(guān)于這一過程，以下說法正確的選項是。（填入選項前的字母，有填錯的不得

6、分）氣體分子的平均動能逐漸增大單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)增加C單位時間氣體分子對活塞的沖量保持不變氣體對外界做功等于氣體從外界吸取的熱量（2）（9分）必然質(zhì)量的理想氣體被活塞關(guān)閉在可導(dǎo)熱的氣缸內(nèi)，活塞相關(guān)于底部的高度為h，可沿氣缸無摩擦地滑動。取一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完時，活塞下降了h/4。再取相同質(zhì)量的一小盒沙子緩慢地倒在活塞的上表面上。外界天氣的壓強(qiáng)和溫度向來保持不變，求此次沙子倒完時活塞距氣缸底部的高度。9（2008海南單科，17，12分）模塊33試題（1）（4分）以下關(guān)于分子運動和熱現(xiàn)象的說法正確的選項是（填入正確選項前的字母，每選錯一個扣1分，最低得分為0分

7、）A氣體若是失去了容器的拘束就會散開，這是由于氣體分子之間存在勢能的緣故B必然量100的水變成100的水蒸汽，其分子之間的勢能增加C關(guān)于必然量的氣體，若是壓強(qiáng)不變，體積增馬鳴風(fēng)蕭蕭積一時之跬步臻千里之遙程大，那么它必然從外界吸熱D若是氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度高升，氣體分子的平均動能增大，所以壓強(qiáng)必然增大E必然量氣體的內(nèi)能等于其所有分子熱運動動能和分子之間勢能的總和F若是氣體溫度高升，那么所有分子的速率都增加2）（8分）如圖，一根粗細(xì)平均、內(nèi)壁圓滑、豎直放置的玻璃管下端密封，上端關(guān)閉但留有一抽氣孔管內(nèi)下部被活塞封住必然量的氣體（可視為理想氣體），氣體溫度為T1開始時，將活塞上方的氣體緩慢抽出

8、，當(dāng)活塞上方的壓強(qiáng)達(dá)到p0時，活塞下方氣體的體積為V1，活塞上方玻璃管的容積為2.6V1?；钊蛑亓Χa(chǎn)生的壓強(qiáng)為0.5p0。連續(xù)將活塞上方抽成真空并密封整個抽氣過程中管內(nèi)氣體溫度向來保持不變爾后將密封的氣體緩慢加熱求：I）活塞剛碰到玻璃管頂部時氣體的溫度；II）當(dāng)氣體溫度達(dá)到1.8T1時氣體的壓強(qiáng)10（2008上海單科，21A，10分）汽車行駛時輪胎的胎壓太高簡單造成爆胎事故，太低又會造成耗油上升。已知某型號輪胎能在4090正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時2）假設(shè)在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對壓力閥及外界做功1J，并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何?變化？變化了多少？3）已

9、知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P=P0（1H)，其中常數(shù)a0，結(jié)合氣體定律定性解析在不相同的海拔高度使用壓力鍋，當(dāng)壓力閥被頂起時鍋內(nèi)氣體的溫度有何不相同。12（2007寧夏理綜，30B，15分）物理選修3-3以下列圖，兩個可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）。兩氣缸各有一活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸壁無摩擦?；钊南路綖槔硐霘怏w，上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h。（已知m1=3m，m2=2m）1）在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差（假設(shè)環(huán)境的溫度向來保持為T0）。（2）在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫

10、度由T0緩慢上升到T，試問在這個過程中，氣體對活的最高胎壓不高出3.5atm，最低胎壓不低于1.6atm，那么在t20時給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適？（設(shè)輪胎容積不變）11（2007山東理綜，36，8分）某壓力鍋的結(jié)構(gòu)以下列圖。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥放在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一塞做了多少功？氣體是吸取還是放出了熱量？（假設(shè)在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會碰到氣缸頂部。）13（2007海南單科，mmh17（2），7分）（2）如圖，定值時，氣體就把壓力閥頂起。假設(shè)在壓力閥被頂起時，停止加熱。（1）若此時鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA

11、，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估計表達(dá)式。在大氣中有一水平放置的固定圓筒，它由a、b和c三個粗細(xì)不相同的部分連接而成，各部分的橫截面積分別為2S、1S和S。已知大氣壓強(qiáng)2為p0，溫度為T0。兩活塞A和B用一根長為4l的不能伸長的輕線相連，把溫度為T0的空氣馬鳴風(fēng)蕭蕭積一時之跬步臻千里之遙程密封在兩活塞之間，此時兩活塞的地址如圖所示?，F(xiàn)對被密封的氣體加熱，使其溫度緩慢上升到T。若活塞與圓筒壁之間的摩擦可忽略，此時兩活塞之間氣體的壓強(qiáng)可能為多少？acbABl2ll14（2009山東理綜，36，8分）必然質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變成狀態(tài)C，其中AB過程為等壓變化，BC過程為等容變化。已知VA=0.3m

12、3，TA=TB=300K、TB=400K。1）求氣體在狀態(tài)B時的體積。2）說明BC過程壓強(qiáng)變化的微觀原因（3）沒AB過程氣體吸取熱量為Q，BC過氣體放出熱量為Q2，比較Q1、Q2的大小說明原因。15（2009寧夏理綜卷34，15分）（1）（5分）帶有活塞的汽缸內(nèi)封B閉必然量的理想氣體。氣體開始處于狀態(tài)a，爾后經(jīng)過過程ab到達(dá)狀A(yù)態(tài)b或經(jīng)過過程ac到狀態(tài)c，b、狀態(tài)溫度相同，如V-T圖所示。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強(qiáng)分別為pb、和pC，在過程ab和ac中吸取的熱量分別為Qab和Qac，則（填入選項前的字母，有填錯的不得分）bc，QabacAppQbc，QabacBppQCpbQacDpbpc，

13、QabQac(2)(10分)圖中系統(tǒng)由左右兩個側(cè)壁絕熱、底部、截面均為S的容器組成。左容器足夠高，上端敞開，右容器上端由導(dǎo)熱資料關(guān)閉。兩個容器的下端由可忽略容積的細(xì)管連通。容器內(nèi)兩個絕熱的活塞A、B下方封有氮氣，B上方封有氫氣。大氣的壓強(qiáng)p0，溫度為T0=273K，兩個活塞因自身重量對下方氣體產(chǎn)生的附加壓強(qiáng)均為0.1p0。系統(tǒng)平衡時，各氣體柱的高度以下列圖?，F(xiàn)將系統(tǒng)的底部浸入恒溫?zé)崴壑?，再次平衡時A上升了必然的高度。用外力將A緩慢推回第一次平衡時的地址并固定，第三次達(dá)到平衡后，氫氣柱高度為0.8h。氮氣和氫氣均可視為理想氣體。求i）第二次平衡時氮氣的體積；ii）水的溫度。16（2009上海卷

14、9，5分）如圖為豎直放置的上細(xì)下粗的密閉細(xì)管，水銀柱將氣體分開成A、B兩部分，初始溫度相同。使A、B高升相同溫度達(dá)到牢固后，體積變化量為VA、VB，壓強(qiáng)變化量為pA、pB，對液面壓力的變化量為FA、FB，則（）水銀柱向上搬動了一段距離BVAVBCpApBDFAFB17（2009海南卷，17（II），8分）一氣象探測氣球，在充有壓強(qiáng)為1.00atm（即76.0cmHg）、溫度為27.0的氦氣時，體積為3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的過程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36.0cmHg，氣球內(nèi)部因啟動一連續(xù)加熱過程而保持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度

15、氣溫為-48.0。求：1）氦氣在停止加熱前的體積；2）氦氣在停止加熱較長一段時間后的體積。18（2009上海卷21，12分）如圖，粗細(xì)平均的波折玻璃管A、B兩端張口，管內(nèi)有一段水銀柱，右管內(nèi)氣體柱長為39cm，中管內(nèi)水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm。先將口B關(guān)閉，再將左管豎直插入水銀槽中，設(shè)整個過程溫度不變，牢固后右管內(nèi)水銀面比中管B內(nèi)水銀面高2cm，求：馬鳴風(fēng)蕭蕭A積一時之跬步臻千里之遙程1）牢固后右管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)p；2）左管A端插入水銀槽的深度h。（大氣壓強(qiáng)p076cmHg）高考真題答案與解析物理【考點27】氣體實驗定律理想氣體1【答案】D【解析】裝置A能夠完成輸液，但液體和空氣接觸，

16、不能夠減少空氣對輸液產(chǎn)生的污染。A錯；B、C不能夠完成輸液；均錯；D既能夠完成輸液，又使液體不與空氣接觸，D正確。2【答案】Dp1V1p2V2【解析】依照理想氣體狀態(tài)方程T1T2可知，D對。3【答案】C【解析】由熱脹冷縮原理可知A點為80，D點為20，由題意可知，每小格表示4，則有色水柱下端表示35，選C。4【答案】B【解析】由題圖知汽缸內(nèi)理想氣體狀態(tài)的pV值變化特點是先減小后增大，由pV=nRT可知溫度T先減小后增大，故氣體內(nèi)能先減小后增大，選B。5【答案】ACD【解析】管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p=p0+ph，所以左管內(nèi)水銀面的高度差為h，A對；當(dāng)彎管向上搬動時，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，所以體積不變，B錯

17、；當(dāng)彎管向下搬動時，由于氣體體積不變，所以右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升，C對；當(dāng)溫度高升時，管內(nèi)氣體體積增大，右管內(nèi)的水銀柱將沿管壁上升，D對，應(yīng)選ACD。6【答案】（1）2.5atm微觀講解：溫度不變，分子平均動能不變，單位體積內(nèi)分子數(shù)增加，所以壓強(qiáng)增加。2）吸熱。氣體對外做功而內(nèi)能不變，依照熱力學(xué)第必然律可知氣體吸熱?！窘馕觥浚?分）（1）設(shè)氣體初態(tài)壓強(qiáng)為p，體1積為V1；末態(tài)壓強(qiáng)為p2，體積為V2，由玻意耳定律p1V1=p2V2代入數(shù)據(jù)得p2=2.5atm7【答案】(1)放出；5104(2)C,增加NmNA(3)1g水的分子數(shù)MnNS71031cm2的分子數(shù)S0（61037103都算對）【解

18、析】（1）由熱力學(xué)第必然律，氣體放熱Q=WU=5104J。pVCTC,V（2）由Tp，顯然應(yīng)選C。氣體的溫度高升，說明其內(nèi)能增加。馬鳴風(fēng)蕭蕭積一時之跬步臻千里之遙程（3）見答案8【答案】（1）Dh2）5【解析】（1）由于汽缸和活塞由導(dǎo)熱資料制成，所以理想氣體的狀態(tài)變化過程為等溫變化（向來與外界環(huán)境溫度相同）。理想氣體的分子的平均動能由其溫度決定，所以其平均動能不變，A選項錯誤。隨著活塞上方液體的逐漸流出，汽缸內(nèi)理想氣體的壓強(qiáng)逐漸減小，體積逐漸增大，單位時間氣體分子對活塞撞擊的次數(shù)減少，對活塞的沖量減小，應(yīng)選項B、C錯誤。氣體體積增大，對外界做功；溫度保持不變，理想氣體的內(nèi)能不變，必定從外界吸取

19、熱量，并且氣體對外界做的功等于氣體從外界吸取的熱量。選項D正確。2）設(shè)大氣和活塞對氣體的總壓強(qiáng)為p0，加一小盒沙子對氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為p，由玻馬定律p0h(p0p)(h1h)得4p1p0由式得3再加一小盒沙子后，氣體的壓強(qiáng)變成p0+2p。設(shè)第二次加沙子后，活塞的高度為hp0h(p02p)h聯(lián)立式解得3hh=59【答案】（1）BCE（4分，選對一個給2分，選對兩個給3分，選對3個給4分；每選錯一個扣1分，最低得分為0分）（2）（I）1.2T1（II）0.75p0【解析】（1）氣體若是失去了容器就會散開，是由于分子做無規(guī)則的熱運動，故A錯；100的水變成100的水蒸氣時分子間距離增加，分子引力做負(fù)功

20、，故分子勢能增加，B正確；對必然質(zhì)量氣體，如壓不變，體積增大，pVC由T知，溫度必然增大，故內(nèi)能增大；由熱力學(xué)第必然律UWQ，V增大，W0，所以Q0，故必然從外界吸熱，正確；氣體分子總數(shù)不變，溫度高升，平均動能增大，因體積變化不知故壓強(qiáng)變化未知，錯；內(nèi)能是指所有分子熱運動動能和分子間勢能的總和，E正確；溫度高升是大量分子的平均速率增加而不是所有的分子速率都增加，F(xiàn)錯。2）（I）活塞上方的壓強(qiáng)為p0時，活塞下方氣體的體積為V1，抽氣過程為等溫過程，活塞上面抽成真空時，下面氣體的壓強(qiáng)為0.5p0，依題意，由玻意耳定律得Vp00.5p0V10.5p0式中V是抽成真空時活塞下面氣體的體積，此后，氣體等

21、壓膨脹，由蓋呂薩克定律得2.6V1V1TVT1式中T是活塞碰到玻璃管頂部時氣體的溫度，由得T=1.2T1II）活塞碰到頂部后的過程是等容升溫過程，由查理定律得1.8T1p2T0.5p0式中p2是氣體溫度達(dá)到1.8T1時氣體的壓強(qiáng)，由式得解得：p20.75p0評分參照：共8分，式各2分，式各1分。10【答案】2.01atmp2.83atm馬鳴風(fēng)蕭蕭積一時之跬步臻千里之遙程【解析】（10分）由于輪胎容積不變，輪胎內(nèi)氣體做等容變化。設(shè)在T0293K充氣后的最小胎壓為Pmin，最大胎壓為Pmax。依題意，當(dāng)T1233K時胎壓為P11.6atm。依照查理定律P1Pmin1.6PminT1T0，即2332

22、93解得：Pmin2.01atm當(dāng)T2363K是胎壓為P23.5atm。依照查理P2Pmax3.5Pmin定律T2T0，即363293解得：Pmax2.83atmnVNA11【答案】（1）V0（2）內(nèi)能減少，減少了3J（3）鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低【解析】（1）設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為nnVNAVa（2）依照勢和學(xué)第必然律E=W+Q=3J鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減了3J（3）由PP0(1aH)(其中a0)知，隨著海拔高度的增加，大氣壓強(qiáng)減??；P1PmgS知，隨著海拔高度的增加，閥由門被頂起時鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減?。籔1P2依照查理定律T1T2可知閥門被頂起時鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度增加而降低。5hT

23、1)5mgh(12【答案】（1）4（2）T0吸取熱量【解析】（1）設(shè)左、右活塞的面積分別為A和。由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對氣體3mg2mg的壓強(qiáng)相等，即AA3AA由此得2在兩個活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后，右活塞降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中。2mg5Ah在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為A，體積為2；8mg3Ax在末態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為3A，體積為2x為左活塞的高度）。由玻意耳馬略特定律得mg5Ah4mg3AxA3Ax5h由上式解得45h即兩活塞的高度差為4。（2）當(dāng)溫度由T0上升至T時，氣體的壓強(qiáng)向來8mg為3A。設(shè)x是溫度達(dá)到T時左活塞的高度，由蓋呂xTx5Th薩克定律得T04T0活塞對氣體做的

24、功為5T15mghTWFs4mgh14T0T0在此過程中氣體吸取熱量。13【答案】見解析馬鳴風(fēng)蕭蕭積一時之跬步臻千里之遙程【解析】設(shè)加熱前，被密封氣體的壓強(qiáng)為p1，對活塞A有2p0S2p1Sf0對活塞B有p1Sp0Sf0由式得p1p0f0即被密封氣體的壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)相等，細(xì)線處在拉直的廢弛狀態(tài)。這時氣體的體積V12SlSlSl4Sl對氣體加熱時，被密封氣體溫度緩慢高升，兩活塞一起向左緩慢搬動，氣體體積增大，壓強(qiáng)保持p1不變，若連續(xù)加熱，此過程會素來連續(xù)到活塞向左搬動的距離等于l為止，這時氣體的體積V24SlSl5Sl設(shè)此時氣體的溫度為T2，由蓋-呂薩克定律V2V1V2T2，即有T2T0由式得T

25、25T04T,T25T0由此可知，當(dāng)4時，氣體的壓強(qiáng)p2p0當(dāng)TT2時，活塞已無法搬動，被密封氣體的體積保持V2不變，氣體經(jīng)歷一等容升壓過程。當(dāng)氣體的溫度為T時，設(shè)其壓強(qiáng)為p，由查理pp0定律PT，即有TT24Tp0p由式得5T011T5T04Tp04時，氣體的壓強(qiáng)為5T0。即當(dāng)14【解析】（1）設(shè)氣體在B狀態(tài)時的體積為VB，由蓋-呂薩克定律得，VAVB,代入數(shù)據(jù)得VB0.4m3。TATB(2)微觀原因：氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動能減小，致負(fù)氣體壓強(qiáng)減小。(3)Q1大于Q2；由于TA=TB，故AB增加的內(nèi)能與BC減小的內(nèi)能相同，而AB過程氣體對外做正功，BC過程氣體不做功，由熱力學(xué)第一定律可知Q1大于Q2【考點】壓強(qiáng)的圍觀意義、理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第必然律15【解析】1）C（5分）2）（10分）i）考慮氫氣的等溫過程。該