2025版高考物理考点题型归纳总结考点68

2025版高考物理考点题型归纳总结考点68考点68气体状态变化的三类典型模型强基固本对点练知识点1液柱(或活塞)封闭气体的状态变化1．如图所示，一端封闭，一端开口截面积相同的U形管AB，管内灌有水银，两管内水银面高度相等，管A内封有一定质量的理想气体，气体压强为72cmHg.今将开口端B接到抽气机上，抽尽B管上面的空气，结果两水银柱产生18cm的高度差，则A管内原来空气柱长度为()A.18cmB．12cmC．6cmD．3cm2．一U形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞．初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示．用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止．求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离．(已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p0＝75.0cmHg.环境温度不变)3.如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30°的斜面上，一上端固定的轻弹簧与横截面积为40cm2的活塞相连接，汽缸内封闭一定质量的理想气体．在汽缸内距缸底60cm处有卡环，活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p0＝1.0×105Pa，温度为300K．现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度增加30K时，活塞恰好离开卡环，当温度增加到480K时，活塞移动了20cm.已知g＝10m/s2，求：(1)活塞的质量；(2)弹簧的劲度系数k.知识点2关联气体的状态变化问题4.如图所示，两个内壁光滑的导热汽缸通过一个质量不能忽略的“工”字形活塞封闭了A、B两部分气体．下面汽缸的横截面积大于上面汽缸的横截面积，现使环境温度降低10℃，外界大气压保持不变，下列说法正确的是()A．活塞下降B．活塞上升C．活塞静止不动D．不能确定5．如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在地面上，汽缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气．平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求：(1)抽气前氢气的压强；(2)抽气后氢气的压强和体积．知识点3变质量气体的状态变化6．一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲所示，抽气时如图乙所示)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，容器内的空气压强为p0，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(大气压强为p0)()A．np0eq\f(1,n)p0B．eq\f(nV0,V)p0eq\f(V0,nV)p0C．(1＋eq\f(V0,V))np0(1＋eq\f(V0,V))np0D．(1＋eq\f(nV0,V))p0(eq\f(V,V＋V0))np07．某容积为40L的氧气瓶装有30atm的氧气，现把氧气分装到容积为5L的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为5atm，若每个小钢瓶中原有氧气压强为1atm，能分装的瓶数是(设分装过程中无漏气，且温度不变)()A．40瓶B．48瓶C．50瓶D．60瓶培优提能模拟练8.[2024·广东省梅州市模拟]如图，一导热性良好且足够长的薄壁汽缸的活塞与竖直弹簧的上端拴接，弹簧另一端连接地面．汽缸内封闭着一定质量的理想气体，汽缸内气柱长度L＝0.1m，整个系统处于静止状态，汽缸未与地面接触．已知汽缸的质量M＝8kg，活塞的质量m＝2kg，活塞的面积S＝2×10－3m2，汽缸与活塞之间光滑，弹簧的劲度系数k＝1×103N/m，重力加速度g＝10m/s2，大气压强p0＝1×105Pa，环境温度保持不变．现用一竖直向上的外力将汽缸缓慢向上拉，到某一位置处使系统再度平衡时外力F＝180N．求：(1)初始时汽缸内气体的压强；(2)再次平衡时，汽缸上端相对原来平衡位置向上移动的距离．9．[2024·广西南宁市、玉林市摸底考试]如图所示，竖直放置的导热薄玻璃管下端封闭、上端开口，管内用长为h＝14cm的水银柱密封一段长为l＝30cm的理想气体，此时环境温度T0＝300K，缓慢加热密封气体，水银柱上升了Δl＝10cm，已知大气压强恒为p0＝76cmHg，玻璃管足够长．求：(1)加热前密封气体的压强；(2)加热后气体的温度T1；(3)保持温度T1不变，在玻璃管上端缓慢注入水银，使得气体长度恢复到30cm，则所加水银柱长度Δh.10．[2024·江西省南昌市模拟]自行车是一种绿色出行工具．某自行车轮胎正常骑行时其气压p范围为2p0≤p≤3p0，p0为标准大气压．一同学测得车胎气压为1.5p0，随后用如图所示的打气筒给车胎打气，每打一次都把体积为V0、压强为p0的气体打入轮胎内．已知车胎体积为10V0，忽略打气过程车胎体积和其内气体温度的变化，求：(1)为使自行车能正常骑行，给自行车打气的次数范围；(2)若车胎气体初始温度为T0，骑行一段时间后车胎气体温度升高0.2T0，则骑行前允许给自行车最多打气几次．11．[2024·湖北省荆州市月考]如图所示，“凸”形汽缸上、下部分高度均为h，上、下底面导热性良好，其余部分绝热．上部分横截面积为S，下部分横截面积为2S.汽缸被总重力G＝2p0S，中间用轻杆相连的a、b两绝热活塞(密封性良好)分成A、B、C三部分，活塞稳定时A、B、C三个部分内的气体温度均为T,A、C部分气体压强为p0，A、B部分高均为eq\f(h,2)，C部分高为h.现保持A、B温度不变，使C中的气体温度缓慢变化至某温度，最终稳定后两活塞缓慢下降了eq\f(h,4)，不计所有摩擦．求：(1)C温度变化前，B中气体的压强；(2)C温度变化后，A、B中气体的压强；(3)C中气体最终的温度．考点69热力学定律与能量守恒强基固本对点练知识点1热力学第一定律1．一定量的气体在某一过程中，外界对气体做了8×104J的功，气体的内能减少了1.2×105J，则下列各式中正确的是()A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝2×105JD．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J2．如图所示，内壁光滑的绝热汽缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时汽缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将汽缸缓慢转动90°过程中，缸内气体()A．内能增加，外界对气体做正功B．内能减小，所有分子热运动速率都减小C．温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少D．温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加知识点2热力学第一定律与气体实验定律的综合应用3．2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录．若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体(视为理想气体)()A．吸收热量B．压强增大C．内能减小D．对外做负功4．(多选)一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p­T图上从a到b的线段所示．在此过程中()A．气体一直对外做功B．气体的内能一直增加C．气体一直从外界吸热D．气体吸收的热量等于其内能的增加量5．某兴趣小组设计了一温度报警装置，原理图如图．一定质量的理想气体被一上表面涂有导电物质的轻活塞密封在导热汽缸内，活塞厚度不计，横截面积S＝100cm2，开始时活塞距汽缸底部的高度为h＝0.3m，周围环境温度为t0＝27°，当环境温度上升，活塞上移Δh＝0.01m时，活塞上表面与a、b两触点接触，报警器报警．不计一切摩擦，大气压强恒为p0＝1.0×105Pa，求：(1)该报警装置的报警温度为多少摄氏度；(2)若上述过程气体吸收的热量为30J，则此过程气体的内能增加多少．知识点3热力学第二定律6．(多选)下列关于热力学第二定律的说法正确的是()A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C．机械能可以全部转化为内能，在不产生其他影响的情况下，内能无法全部用来做功而转化成机械能D．气体向真空的自由膨胀是可逆的7．(多选)如图所示，为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是()A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理违背热力学第一定律D．电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影响，无论用任何办法都不可能加以消除培优提能模拟练8.[2024·浙江省金华十校模拟](多选)下列说法正确的是()A．晶体熔化时吸收热量，其分子热运动的平均动能在增加B．空调的工作说明了热量可以从低温物体传到高温物体C．第二类永动机违反了能量守恒定律D．0℃和100℃氧气分子的速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点9．[2024·湖南省第三次联考](多选)如图所示，有甲、乙两个完全相同、带轻质活塞、内壁光滑的导热汽缸．内部封闭相同质量的同种理想气体，初始状态下气体的温度均为27℃，然后把汽缸甲的活塞固定．现分别对汽缸加热，使得甲、乙汽缸中气体的温度都上升到127℃，发现汽缸甲内气体吸收了800J热量，汽缸乙内气体吸收了1000J热量．已知大气压p0＝1×105Pa，下面说法正确的是()A．温度升高到127℃过程中，甲、乙中气体内能都增加800JB．温度升高到127℃过程中，乙中气体对外做功600JC.温度升高到127℃过程中，乙中气体体积增量为2×10－3m3D．温度为27℃时，甲、乙中气体的体积均为8×10－3m310.[2024·浙江省稽阳联谊学校联考]如图所示为导热性能良好的喷雾器，喷雾器内部容量12L，清晨，关闭喷雾阀门，向里面加入8L水后将上部封闭，到中午测得内部气体压强为1.1atm，已知清晨环境温度为280K，环境大气压始终为1atm.(1atm等于一个大气压)(1)求中午的气体温度；(2)若清晨装入8L水后，用打气筒向喷雾器内再充入1atm的空气6L，充好气后水面上方气体温度与外界温度相等，求此时桶内气体压强；(3)在(2)问的基础上，打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由．考点70实验十七用油膜法估测油酸分子的大小强基固本对点练1.在“用油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观量．(1)本实验利用了油酸分子易在水面上形成______(选填“单层”或“多层”)分子油膜的特性．若将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，这滴溶液中含有纯油酸体积为V，形成面积为S的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为________．(2)某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量并计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作：A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上D．向浅盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上以上操作的合理顺序是________(填字母代号).(3)该同学做完实验后，发现自己所测的分子直径d明显偏大．出现这种情况的原因可能是________．A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算B．油酸酒精溶液长时间放置，酒精挥发使溶液的浓度发生了变化C．水面上痱子粉撒得太多，油膜没有充分展开D．计算油膜面积时，将不完整的方格作为完整方格处理(4)将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液；测得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜面积是0.16m2.由此估算出油酸分子的直径为________________m．(结果保留一位有效数字).2．某同学在实验室用油膜法测油酸分子直径．(1)该实验的科学依据是________．A．将油膜看成单分子油膜B．不考虑各个油酸分子间的间隙C．考虑各个油酸分子间的间隙D．将油酸分子看成球形(2)实验主要步骤如下：①向体积V油＝6mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总＝104mL；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n＝75滴时，测得其体积恰好是V0＝1mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积为________m3；③先往浅盘里倒入2cm深的水，然后将痱子粉均匀地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状；⑤将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N，小方格的边长为L＝1cm.(3)由图可知油膜面积为________m2；计算出油酸分子直径为________m．(以上结果均保留一位有效数字)(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的体积不足1mL，则最终的测量结果将________(填“偏大”“偏小”或“无影响”).3．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒内滴100滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加1mL.若把一滴这样的溶液滴入盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成单分子油膜的形状如图所示．((1)(2)问计算结果均保留两位有效数字)(1)若每一小方格的边长为10mm，则油酸薄膜的面积为______m2.(2)每一滴油酸酒精溶液含有纯油酸的体积为____m3.(3)根据上述数据，估算出油酸分子的直径为______m．(保留一位有效数字)(4)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的______．A．油酸浓度适当大一些B．油酸浓度适当小一些C．油酸扩散后立即绘出轮廓图D．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图培优提能模拟练4.[2024·浙江省宁波市模拟]某实验小组为完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的实验，操作如下：①取1.0mL油酸配成500mL油酸酒精溶液；②用注射器吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴；③在浅盘内注入适量的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液；④待油膜形状稳定后，将绘有方格的玻璃板放在浅盘上，绘出油酸的轮廓(如图所示，每个方格的边长为1.0cm).(1)“将油酸分子看成球形”所采用的方法是______．A．理想模型法B．控制变量法C．等效替代法D．极限思维法(2)该实验中一滴油酸酒精溶液含________mL油酸；由上述数据估算得到油酸分子的直径约为________m(保留一位有效数字).(3)若实验中最终测得的油酸分子直径偏大，可能原因是______．A．爽身粉撒得较