全国近三年高考物理真题演练分类解析-【考点27】气体实验定律理想气体

1、全国近三年高考物理真题演练及分类解析【考点27】气体实验定律理想气体全国近三年高考物理真题演练及分类解析【考点27】气体实验定律理想气体10/10全国近三年高考物理真题演练及分类解析【考点27】气体实验定律理想气体积一时之跬步臻千里之遥程高中物理学习资料（马鸣风萧萧*整理制作）【考点27】气体实验定律理想气体1（2009上海春招，16）目前，医院给病人使用的输液装置中，有玻璃瓶、硬塑料瓶和软塑料袋，在以下列图中既能完成输液，又能减小空气对输液可能产生污染的装置是（）2（2007广东单科，9，4分）必然质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压

2、强、体积和温度分别为p2、V2、T2，以下关系正确的选项是1Ap1=p2，V1=2V2，T1=T2量的气体当外界温度发生变化时，水柱地址将上下变化。已知A、D间的测量范围为2080，A、D间刻度平均分布。由图可知，A、D及有色水柱下端所示温度分别为（）A20、80、64B20、80、68C80、20、32D80、20、344（2008上海单科，9，4分）已知理想气体的内能与温度成正比。以下列图的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（）先增大后减小先减小后增大C单调变化保持不变5（2008上海单科，13，5分）以下列图，两端开2121=121=

3、2T221=2p2，V121=2T2Cp=2V，T12，V1212Dp=2p=V，T=2T3（2008上海理综合能力，5，2分）温度计是生活、生产中常用的测温装置，图口的弯管，左管插入水银槽中，右管有一段高为h的水银柱，中间封有一段空气，则（）弯管左管内外水银面的高度差为hh为一个简单温度计，一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内，关闭必然质B若把弯管向上搬动少许，则管内气体体积增大C若把弯管向下搬动少许，右管内的水银柱沿管壁上升马鸣风萧萧积一时之跬步臻千里之遥程D若环境温度高升，右管内的水银柱沿管壁上升6（2008山东理综，36，8分）【物理物理33】喷雾器内有10L水，上部关

4、闭有1atrm的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气3L（设外界环境温度必然，空气可看作理想气体）。1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上讲解气体压强变化的原因。2）打开喷雾阀门，喷雾过程中关闭气体能够看作等温温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明原因。7（2008江苏单科，12，12分）A.(选修模块33)1）空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中的气体做功为2.0105J,同时气体的内能增加了1.5105J.试问：此压缩过程中，气体（填“吸取”或“放出”）的热量等于J.2）若必然质量的理想气体分别按以下列图所示的三种不相同过程变化，其

5、中表示等压变化的是（填“A”、“B”或“C”），该过程中气体的内能（增“增加”、“减少”或“不变”）.3）设想将1g水均分布在地球表面上，估计1cm2的表面上有多少个水分子？（已知1mol水的质量为18g，地球的表面积约为51014m2，结果保留一位有效数字）8（2008宁夏理综，31，15分）物理选修331）（6分）以下列图，由导热资料制成的气缸和活塞将必然质量的理想气体关闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少许液体。将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体逐渐流出。在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变。关于这一过程，以下说法正确的选项是。（填入选项前的字母，有填错的不得

6、分）气体分子的平均动能逐渐增大单位时间气体分子对活塞撞击的次数增加C单位时间气体分子对活塞的冲量保持不变气体对外界做功等于气体从外界吸取的热量（2）（9分）必然质量的理想气体被活塞关闭在可导热的气缸内，活塞相关于底部的高度为h，可沿气缸无摩擦地滑动。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界天气的压强和温度向来保持不变，求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度。9（2008海南单科，17，12分）模块33试题（1）（4分）以下关于分子运动和热现象的说法正确的选项是（填入正确选项前的字母，每选错一个扣1分，最低得分为0分

7、）A气体若是失去了容器的拘束就会散开，这是由于气体分子之间存在势能的缘故B必然量100的水变成100的水蒸汽，其分子之间的势能增加C关于必然量的气体，若是压强不变，体积增马鸣风萧萧积一时之跬步臻千里之遥程大，那么它必然从外界吸热D若是气体分子总数不变，而气体温度高升，气体分子的平均动能增大，所以压强必然增大E必然量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子之间势能的总和F若是气体温度高升，那么所有分子的速率都增加2）（8分）如图，一根粗细平均、内壁圆滑、竖直放置的玻璃管下端密封，上端关闭但留有一抽气孔管内下部被活塞封住必然量的气体（可视为理想气体），气体温度为T1开始时，将活塞上方的气体缓慢抽出

8、，当活塞上方的压强达到p0时，活塞下方气体的体积为V1，活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5p0。连续将活塞上方抽成真空并密封整个抽气过程中管内气体温度向来保持不变尔后将密封的气体缓慢加热求：I）活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度；II）当气体温度达到1.8T1时气体的压强10（2008上海单科，21A，10分）汽车行驶时轮胎的胎压太高简单造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升。已知某型号轮胎能在4090正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时2）假设在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1J，并向外界释放了2J的热量。锅内原有气体的内能如何?变化？变化了多少？3）已

9、知大气压强P随海拔高度H的变化满足P=P0（1H)，其中常数a0，结合气体定律定性解析在不相同的海拔高度使用压力锅，当压力阀被顶起时锅内气体的温度有何不相同。12（2007宁夏理综，30B，15分）物理选修3-3以下列图，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部由一细管连通（忽略细管的容积）。两气缸各有一活塞，质量分别为m1和m2，活塞与气缸壁无摩擦。活塞的下方为理想气体，上方为真空。当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h。（已知m1=3m，m2=2m）1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假设环境的温度向来保持为T0）。（2）在达到上一问的终态后，环境温

10、度由T0缓慢上升到T，试问在这个过程中，气体对活的最高胎压不高出3.5atm，最低胎压不低于1.6atm，那么在t20时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？（设轮胎容积不变）11（2007山东理综，36，8分）某压力锅的结构以下列图。盖好密封锅盖，将压力阀放在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一塞做了多少功？气体是吸取还是放出了热量？（假设在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部。）13（2007海南单科，mmh17（2），7分）（2）如图，定值时，气体就把压力阀顶起。假设在压力阀被顶起时，停止加热。（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA

11、，写出锅内气体分子数的估计表达式。在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由a、b和c三个粗细不相同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为2S、1S和S。已知大气压强2为p0，温度为T0。两活塞A和B用一根长为4l的不能伸长的轻线相连，把温度为T0的空气马鸣风萧萧积一时之跬步臻千里之遥程密封在两活塞之间，此时两活塞的地址如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？acbABl2ll14（2009山东理综，36，8分）必然质量的理想气体由状态A经状态B变成状态C，其中AB过程为等压变化，BC过程为等容变化。已知VA=0.3m

12、3，TA=TB=300K、TB=400K。1）求气体在状态B时的体积。2）说明BC过程压强变化的微观原因（3）没AB过程气体吸取热量为Q，BC过气体放出热量为Q2，比较Q1、Q2的大小说明原因。15（2009宁夏理综卷34，15分）（1）（5分）带有活塞的汽缸内封B闭必然量的理想气体。气体开始处于状态a，尔后经过过程ab到达状A态b或经过过程ac到状态c，b、状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb、和pC，在过程ab和ac中吸取的热量分别为Qab和Qac，则（填入选项前的字母，有填错的不得分）bc，QabacAppQbc，QabacBppQCpbQacDpbpc，

13、QabQac(2)(10分)图中系统由左右两个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高，上端敞开，右容器上端由导热资料关闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气，B上方封有氢气。大气的压强p0，温度为T0=273K，两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1p0。系统平衡时，各气体柱的高度以下列图。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A上升了必然的高度。用外力将A缓慢推回第一次平衡时的地址并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h。氮气和氢气均可视为理想气体。求i）第二次平衡时氮气的体积；ii）水的温度。16（2009上海卷

14、9，5分）如图为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分开成A、B两部分，初始温度相同。使A、B高升相同温度达到牢固后，体积变化量为VA、VB，压强变化量为pA、pB，对液面压力的变化量为FA、FB，则（）水银柱向上搬动了一段距离BVAVBCpApBDFAFB17（2009海南卷，17（II），8分）一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为27.0的氦气时，体积为3.50m3。在上升至海拔6.50km高空的过程中，气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmHg，气球内部因启动一连续加热过程而保持其温度不变。此后停止加热，保持高度不变。已知在这一海拔高度

15、气温为-48.0。求：1）氦气在停止加热前的体积；2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。18（2009上海卷21，12分）如图，粗细平均的波折玻璃管A、B两端张口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm。先将口B关闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，牢固后右管内水银面比中管B内水银面高2cm，求：马鸣风萧萧A积一时之跬步臻千里之遥程1）牢固后右管内的气体压强p；2）左管A端插入水银槽的深度h。（大气压强p076cmHg）高考真题答案与解析物理【考点27】气体实验定律理想气体1【答案】D【解析】装置A能够完成输液，但液体和空气接触，

16、不能够减少空气对输液产生的污染。A错；B、C不能够完成输液；均错；D既能够完成输液，又使液体不与空气接触，D正确。2【答案】Dp1V1p2V2【解析】依照理想气体状态方程T1T2可知，D对。3【答案】C【解析】由热胀冷缩原理可知A点为80，D点为20，由题意可知，每小格表示4，则有色水柱下端表示35，选C。4【答案】B【解析】由题图知汽缸内理想气体状态的pV值变化特点是先减小后增大，由pV=nRT可知温度T先减小后增大，故气体内能先减小后增大，选B。5【答案】ACD【解析】管内气体的压强为p=p0+ph，所以左管内水银面的高度差为h，A对；当弯管向上搬动时，管内气体压强不变，所以体积不变，B错

17、；当弯管向下搬动时，由于气体体积不变，所以右管内的水银柱沿管壁上升，C对；当温度高升时，管内气体体积增大，右管内的水银柱将沿管壁上升，D对，应选ACD。6【答案】（1）2.5atm微观讲解：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。2）吸热。气体对外做功而内能不变，依照热力学第必然律可知气体吸热。【解析】（8分）（1）设气体初态压强为p，体1积为V1；末态压强为p2，体积为V2，由玻意耳定律p1V1=p2V2代入数据得p2=2.5atm7【答案】(1)放出；5104(2)C,增加NmNA(3)1g水的分子数MnNS71031cm2的分子数S0（61037103都算对）【解

18、析】（1）由热力学第必然律，气体放热Q=WU=5104J。pVCTC,V（2）由Tp，显然应选C。气体的温度高升，说明其内能增加。马鸣风萧萧积一时之跬步臻千里之遥程（3）见答案8【答案】（1）Dh2）5【解析】（1）由于汽缸和活塞由导热资料制成，所以理想气体的状态变化过程为等温变化（向来与外界环境温度相同）。理想气体的分子的平均动能由其温度决定，所以其平均动能不变，A选项错误。随着活塞上方液体的逐渐流出，汽缸内理想气体的压强逐渐减小，体积逐渐增大，单位时间气体分子对活塞撞击的次数减少，对活塞的冲量减小，应选项B、C错误。气体体积增大，对外界做功；温度保持不变，理想气体的内能不变，必定从外界吸取

19、热量，并且气体对外界做的功等于气体从外界吸取的热量。选项D正确。2）设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻马定律p0h(p0p)(h1h)得4p1p0由式得3再加一小盒沙子后，气体的压强变成p0+2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为hp0h(p02p)h联立式解得3hh=59【答案】（1）BCE（4分，选对一个给2分，选对两个给3分，选对3个给4分；每选错一个扣1分，最低得分为0分）（2）（I）1.2T1（II）0.75p0【解析】（1）气体若是失去了容器就会散开，是由于分子做无规则的热运动，故A错；100的水变成100的水蒸气时分子间距离增加，分子引力做负功

20、，故分子势能增加，B正确；对必然质量气体，如压不变，体积增大，pVC由T知，温度必然增大，故内能增大；由热力学第必然律UWQ，V增大，W0，所以Q0，故必然从外界吸热，正确；气体分子总数不变，温度高升，平均动能增大，因体积变化不知故压强变化未知，错；内能是指所有分子热运动动能和分子间势能的总和，E正确；温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错。2）（I）活塞上方的压强为p0时，活塞下方气体的体积为V1，抽气过程为等温过程，活塞上面抽成真空时，下面气体的压强为0.5p0，依题意，由玻意耳定律得Vp00.5p0V10.5p0式中V是抽成真空时活塞下面气体的体积，此后，气体等

21、压膨胀，由盖吕萨克定律得2.6V1V1TVT1式中T是活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度，由得T=1.2T1II）活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程，由查理定律得1.8T1p2T0.5p0式中p2是气体温度达到1.8T1时气体的压强，由式得解得：p20.75p0评分参照：共8分，式各2分，式各1分。10【答案】2.01atmp2.83atm马鸣风萧萧积一时之跬步臻千里之遥程【解析】（10分）由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化。设在T0293K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax。依题意，当T1233K时胎压为P11.6atm。依照查理定律P1Pmin1.6PminT1T0，即2332

22、93解得：Pmin2.01atm当T2363K是胎压为P23.5atm。依照查理P2Pmax3.5Pmin定律T2T0，即363293解得：Pmax2.83atmnVNA11【答案】（1）V0（2）内能减少，减少了3J（3）锅内气体温度随着海拔高度的增加而降低【解析】（1）设锅内气体分子数为nnVNAVa（2）依照势和学第必然律E=W+Q=3J锅内气体内能减少，减了3J（3）由PP0(1aH)(其中a0)知，随着海拔高度的增加，大气压强减小；P1PmgS知，随着海拔高度的增加，阀由门被顶起时锅内气体压强减小；P1P2依照查理定律T1T2可知阀门被顶起时锅内气体温度随着海拔高度增加而降低。5hT

23、1)5mgh(12【答案】（1）4（2）T0吸取热量【解析】（1）设左、右活塞的面积分别为A和。由于气体处于平衡状态，故两活塞对气体3mg2mg的压强相等，即AA3AA由此得2在两个活塞上各加一质量为m的物块后，右活塞降至气缸底部，所有气体都在左气缸中。2mg5Ah在初态，气体的压强为A，体积为2；8mg3Ax在末态，气体的压强为3A，体积为2x为左活塞的高度）。由玻意耳马略特定律得mg5Ah4mg3AxA3Ax5h由上式解得45h即两活塞的高度差为4。（2）当温度由T0上升至T时，气体的压强向来8mg为3A。设x是温度达到T时左活塞的高度，由盖吕xTx5Th萨克定律得T04T0活塞对气体做的

24、功为5T15mghTWFs4mgh14T0T0在此过程中气体吸取热量。13【答案】见解析马鸣风萧萧积一时之跬步臻千里之遥程【解析】设加热前，被密封气体的压强为p1，对活塞A有2p0S2p1Sf0对活塞B有p1Sp0Sf0由式得p1p0f0即被密封气体的压强与大气压强相等，细线处在拉直的废弛状态。这时气体的体积V12SlSlSl4Sl对气体加热时，被密封气体温度缓慢高升，两活塞一起向左缓慢搬动，气体体积增大，压强保持p1不变，若连续加热，此过程会素来连续到活塞向左搬动的距离等于l为止，这时气体的体积V24SlSl5Sl设此时气体的温度为T2，由盖-吕萨克定律V2V1V2T2，即有T2T0由式得T

25、25T04T,T25T0由此可知，当4时，气体的压强p2p0当TT2时，活塞已无法搬动，被密封气体的体积保持V2不变，气体经历一等容升压过程。当气体的温度为T时，设其压强为p，由查理pp0定律PT，即有TT24Tp0p由式得5T011T5T04Tp04时，气体的压强为5T0。即当14【解析】（1）设气体在B状态时的体积为VB，由盖-吕萨克定律得，VAVB,代入数据得VB0.4m3。TATB(2)微观原因：气体体积不变，分子密集程度不变，温度变小，气体分子平均动能减小，致负气体压强减小。(3)Q1大于Q2；由于TA=TB，故AB增加的内能与BC减小的内能相同，而AB过程气体对外做正功，BC过程气体不做功，由热力学第一定律可知Q1大于Q2【考点】压强的围观意义、理想气体状态方程、热力学第必然律15【解析】1）C（5分）2）（10分）i）考虑氢气的等温过程。该