高考物理 高考频点模拟题精选分类解析51 气体、气体实验定律.doc

高考物理高频考点2012模拟题精选分类解析 高频考点51 气体、气体实验定律1.（河北省唐山市2012届高三下学期第一次模拟） 对于一定质量的理想气体，下列论述中正确的是a.若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大b.若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变c.若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加d.若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变2.（6分）（2012年3月江西南昌一模）对一定质量的理想气体，下列说法正确的是 （选对一个给3分，选对两个给4分，选对3个给6分每选错一个扣3分，最低得分为0分）a气体的体积是所有气体分子的体积之和b气体温度越高，气体分子的热运动就越剧烈c气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的d当气体膨胀时，气体的内能一定减少e在压强不变而体积增大时，单位时间碰撞容器壁单位面积的分子数一定减少3（9分）（2012年3月河南焦作一模）如图所示，粗细均匀的u形管竖直放置，左端封闭，右端开口，左端用水银封闭着长l10cm的理想气体，当温度为27c时，两管水银面的高度差h2cm设外界大气压为1.0105pa（即75cmhg）为了使左、右两管中的水银面相平，求：（）若对封闭气体缓慢加热，温度需升高到多少c？（）若温度保持27c不变，需从右管的开口端再缓慢注入多少高度的水银柱? 解：（）根据理想气体状态方程： 代入数据，从中求得t2 339k ，t2 66 (2分） （）根据玻意耳定律：p1v1 p3v3 (2分）代入数据7310 75l3 ，从中求得l3 9.73 cm ，即闭管水银柱上升了0.27cm，所需注入的水银柱长为h (220.27）cm 2.54cm （3分）5.（9分）（2013年3月吉林二模）气缸长为l=1m（气缸的厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为s=100cm2的光滑活塞，活塞封闭了一定质量的理想气体，当温度为t=27，大气压为p0=1105pa时，气柱长度为l0=0.4m。现缓慢拉动活塞，拉力最大值为f=500n，求： 如果温度保持不变，能否将活塞从气缸中拉出？保持拉力最大值不变，气缸中气体温度至少为多少摄氏度时，才能将活塞从气缸中拉出？ 6. (2012年3月山东德州一模)如图所示，在长为l=57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体，管内外气体的温度相同。现将水银缓慢地注入管中，直到水银面与管口相平。(大气压强p0=276cmhg) 求此时管中封闭气体的压强；此过程封闭气体 (填“吸热”或“放热”)，内能 (填“增大”、“减小”或“不变”)。6.解：设玻璃管的横截面积为s，水银柱与管口相平时水银柱高为h，则：初状态时，p1= p0+ ph=80cmhg，v1=51s注满水银后，p2= p0+ ph=(76+h)cmhg，v2=（57-h）s，由玻意耳定律，p1 v1= p1 v2代入数据解得，p2=85cmhg。此过程封闭气体放热，内能不变。13cbav/lop/atm7. （2012年3月山东烟台一模）一定质量理想气体的p-v图象如图所示，其中ab为等容过程，bc为等压过程，ca为等温过程，已知气体在状态a时的温度ta=300k，在状态b时的体积vb=22.4l求：气体在状态c时的体积vc；试比较气体由状态b到状态c过程从外界吸收的热量q与对外做功w的大小关系，并简要说明理由。8.（9分）（2012年3月江西省六校联考）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b再变化到状态c，其状态变化过程的p-v图象如图所示。已知该气体在状态a时的温度为27。则：该气体在状态b，c时的温度分别为多少？该气体从状态a到状态c的过程中是吸热，还是放热？传递的热量是多少？ 9.(5分）（2012年3月山东省淄博市一模）内壁光滑的导热汽缸竖直浸入在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105pa，体积为2.010-3m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半。求 求气缸内气体的压强；若封闭气体的内能仅与温度有关，在上述过程中外界对气体做功145j，封闭气体吸收还是放出热量？热量是多少？ 10.（2012年3月山东威海一模）一定质量的理想气体，经过如图所示的由a经b到c的状态变化.设状态a的温度为400k.求：状态c的温度tc为多少k？如果由a经b到c的状态变化的整个过程中，气体对外做了400j的功，气体的内能增加了20j，则这个过程气体是吸收热量还是放出热量？其数值为多少？.解：由理想气体状态方程，=,解得状态c的温度tc=320k。由热力学第一定律，u=q+w，解得q=420j，气体吸收热量。11. （2012年3月山东潍坊模拟）一同学利用注射器测量气温，其装置如图所示在注射器内封闭一定质量的气体后，将注射器竖直置予冰水混合物中，稳定后，利用注射器上的容积刻度读出封闭气体的体积v1=30ml取走冰水混合物，待封闭气体与气温达到平衡后，读出此时封闭气体的体积v2=32ml不计活塞与注射器筒间的摩擦，室内气压保持不变求： 室温是多少摄氏度？； 封闭气体的温度从零摄氏度变化到室温的过程中，内能如何变化?它从室内吸收或放出的热量与内能变化量是什么关系?解析：由v1/ t1= v2/ t2解得t2=291.2k，室温t= t2-273k=18.2。内能增加。由热力学第一定律可知，封闭气体从外界吸收的热量大于其内能的变化量。12（8分）（2012年海南琼海一模）如图所示，大气压强为p0，气缸水平固定，开有小孔的薄隔板将其分为a、b两部分，光滑活塞可自由移动。初始时气缸内被封闭气体温度t，a、b两部分容积相同。加热气体，使a、b两部分体积之比为12。a b活塞（1）气体应加热到多少温度？（2）将活塞向左推动，把b部分气体全部压入a中，气体温度变为2t，求此时气体压强。12解：(1)ab体积之比12设a的容积v，则初状态ab总体积2v，末状态总体积3v，等压变化， 解得。(2)由理想气体状态方程，解得p2=4p0。14（10分）、（上海市复旦、交大、华师大附中2012年3月高三下学期3校联考）图中质量为ma的圆柱形气缸a位于水平地面，气缸内有一面积s=5.0010-3m2、质量mb=10.0kg的活塞b，把一定质量的气体封闭在气缸内，气体的质量比气缸的质量小得多，活塞与气缸的摩擦不计，大气压强 p0=1.00105pa。活塞b经跨过定滑轮的轻绳与质量为mc=20.0kg的圆桶c相连，当活塞处于平衡时，气缸内的气柱长为l/4，l为气缸的深度，它比活塞的厚度大得多。（g取10m/s2)（1）求这时气缸内封闭气体的压强。（2）现在徐徐向c桶内倒入细砂粒，若气缸a能离开地面，则气缸a的质量应满足什么条件？由于l2最大等于l，故若想轻绳能把汽缸a提离地面，汽缸的质量应满足条件kg。（2分）16.（9分）（2012年3月江西南昌一模）某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了，而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27 时表内气体压强为1.0105pa（常温下的大气压强值），当内、外压强差超过6.0l04pa时表盘玻璃将爆裂当时登山运动员携带的温度计的读数是-21，表内气体体积的变化可忽略不计 (1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向内爆裂？ (2)当时外界的大气压强为多少？ptt02t0p02p0oabc18.（江苏南通市2012届高三第一学期期末）一定质量的理想气体压强p与热力学温度t的关系图象如图所示，ab、bc分别与p轴和t轴平行，气体在状态a时的压强为p0、体积为v0，在状态b时的压强为2p0，则气体在状态b时的体积为 ；气体从状态a经状态b变化到状态c的过程中，对外做的功为w，内能增加了u，则此过程气体 （选填“吸收”或“放出”）的热量为 18.答案：v0/2（2分） 吸收（1分） u+w（1分）解析：气体从状态a变化到状态b，做等温变化，由波意耳定律可得气体在状态b时的体积为v0/2；气体从状态a经状态b变化到状态c的过程中，对外做的功为w，内能增加了u，由热力学第一定律，则此过程气体吸收热量q=u+w 。20.（12分）（2012山西太原期末）如图是某研究性学习小组设计的一种测温装置，玻璃泡a内封有一定质量的气体，与a相连的细管b插在水银槽中，管内和槽内水银面的高度差z即可反映出泡内气体的温度，即环境温度，并可由b管上的刻度直接读出（b管的体积与a泡的体积相比可忽略）在标准大气压下（p0 =76cmhg），对b管进行温度刻线已知温度t1=27，管内与槽中水银面的高度差x1=16cm，此高度即为27的刻度线求当t=0时，刻度线与槽中水银面的高度差x0若大气压变为p1=75cmhg，利用该装置测量温度时所得读数仍为27，则此时实际温度是多少？21.（10分）（2012年2月西安五校联考）某同学家新买了一双门电冰箱，冷藏室容积107 l，冷冻容积118 l，假设室内空气为理想气体。若室内空气摩尔体积为22.510-3m3/mol，阿伏加德罗常数为6.01023个/mol，在家中关闭冰箱密封门后，电冰箱的冷藏室和冷冻室内大约共有多少个空气分子?若室内温度为27，大气压为l105 pa，关闭冰箱密封门通电工作一段时间后，冷藏室内温度降为6，冷冻室温度降为-9，此时冷藏室与冷冻室中空气的压强差为多大?冰箱工作时把热量从温度较低的冰箱内部传到温度较高的冰箱外部，请分析说明这是否违背热力学第二定律。22.（9分）（2012年2月武汉调研）如图所示，在长为l=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33。现将水银徐徐注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为多少？接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中刚好只剩4cm高的水银柱？（大气压强p0=76cmhg） 23.(9分) （2012江西重点中学联盟第一次联考）如图所示为一均匀薄壁u形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为s，内装有密度为r 的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为t0时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为l，压强均为大气压强p0，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动。求：右管活塞刚离开卡口上升时，右管封闭气体的压强p1；温度升高到t1为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；温度升高到t2为多少时，两管液面高度差为 l。24. （2012年2月山东潍坊重点中学联考）一质量为m的气缸，用质量为m，横截面积为s的活塞，封有一定质量的气体，活塞与气缸之间无摩擦且不漏气。气缸水平横放时，空气柱长为l0（如图甲所示），若将气缸按图乙悬挂，静止时求气柱长度为多少.（已知大气压强为p0，且气体温度保持不变.） 25.（9分）（2012年2月江西九江市七校联考）如图所示，向一个空的铝饮料罐（即易拉罐）中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内引入一小段油柱（长度可以忽略）。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2cm2，吸管的有效长度为20cm，当温度为25时，油柱离管口10cm。吸管上标刻温度值时，刻度是否均匀？说明理由。计算这个气温计的测量范围。.解析：根据盖吕萨克定律，26.（10分）（2012年2月湖南部分学校联考）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为p0=10105pa、体积v0=20m3的理想气体。现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体的温度变为127。求气缸内气体的最终体积和压强。27（10分）（2012江西重点中学协作体第二次联考）某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7103m3往桶内倒入4.2103m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出。如果每次能打进2.5104m3的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4标准大气压应打气几次？这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？（设大气压强为1标准大气压，整个过程中温度不变）.解析：由波意耳定律，npv0+pv=4pv，v=5.7103m3-4.2103m =1.5103m，解得n=18. 当药液全部喷完，v=5.7103m3由pv=4pv解得p=1.05p，大于大气压，所以能否使喷雾器内的药液全部喷完。28.（9分）（2012年2月武汉调研）如图所示，在长为l=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33。现将水银徐徐注入管中，直到水银面与管口相平，此时管中气体的压强为多少？接着缓慢对玻璃管加热升温至多少时，管中刚好只剩4cm高的水银柱？（大气压强p0=76cmhg）29（2012河北唐山）有一传热良好的圆柱形气缸置于水平地面上，并用一光滑的质量为m活塞密封一定质量的的理想气体，活塞面积为s。开始时汽缸开口向上（如图一），已知外界大气压强p0，被封气体的体积v0。求被封气体的压强：现将汽缸倒置（如图二），待系统重新稳定后，活塞移动的距离是多少？ （2）气缸倒置后： 对活塞受力分析得：， 所以。 对封闭气体运用玻玛定律， 得：， 所以。30（2012丹东协作校联考）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0105pa、体积为2.0103m3的理想气体现在活塞上方缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127 （1）求气缸内气体的最终体积； （2）在pv图上画出整个过程中气缸气体的状态变化（大气压强为1.0105pa）31.（2012上海嘉定期末）（12分）如图所示，大气压强为p0，气缸水平固定，开有小孔的薄隔板将其分为a、b两部分，光滑活塞可自由移动。初始时气缸内被封闭气体温度t，a、b两部分容积相同。加热气体，使a、b两部分体积之比为12。（1）气体应加热到多少温度？（2）将活塞向左推动，把b部分气体全部压入a中，气体温度变为2t，求此时气体压强。解析：32. （2012上海卢湾期末）如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm，温度为27，外界大气压强不变。若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水