最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点51 气体、气体实验定律

1 最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点 5151 气体 气体实验气体 气体实验 定律定律 考点知识方法解读 1 气体状态参量 温度 宏观上表示物体的冷热程度 微观上是大量分子无规则运动剧烈程度的反映 是 分子平均动能的标志 温度单位 开尔文 K 体积 指气体分子所能够达到的空间 即气体所能充满容器的容积 体积单位 立方米 m 压强 对一定质量的气体来说 单位体积内分子数越多 分子的平均速率越大 则单位 时间内对单位面积器壁的撞击次数越多 每次的撞击力也越大 压强越大 压强单位 帕 斯卡 Pa 2 气体等温变化 玻意耳定律 一定质量的气体 在温度不变的情况下 它的压强与体积成反比 数学表达式 或p1V1 p2V2或pV 恒量 1 2 p p 2 1 V V 等温线 p V 图中的等温线是双曲线在第一象限中的一支 等温线的物理意义 等温线上一点表示气体的一个确定状态 同一条等温线上各点的温 度相同 等温线离坐标原点越远 温度越高 3 气体等容变化 查理定律 一定质量的气体 在体积不变的情况下 它的压强与温度成正比 数学表达式 或p1 T1 p2T2或p T 恒量 1 2 p p 1 2 T T 4 气体等压变化 盖 吕萨克定律 一定质量的气体 在压强不变的情况下 它的体积与温度成正比 数学表达式 或V1 T1 V2T2或V T 恒量 1 2 V V 1 2 T T 5 理想气体状态方程 理想气体是指在任何温度 任意压强下都严格遵循气体实验定律的气体 理想气体是一理 2 想化模型 在气体温度不太高 压强不太大时可视为理想气体 理想气体状态方程 一定质量的理想气体 从一个状态变化到另一状态 压强与体积的乘 积与热力学温度的比值保持不变 数学表达式 或 恒量 1 1 1 pV T 22 2 p V T pV T 最新三年高考物理精选解析 1 2012 重庆理综 题图为伽利略设计的一种测温装置示意图 玻璃管的上端与导热良 好的玻璃泡连通 下端插入水中 玻璃泡中封闭有一定量的空气 若玻璃管内水柱上升 则外界大气的变化可能是 A 温度降低 压强增大 B 温度升高 压强不变 C 温度升高 压强减小 D 温度不变 压强减小 2 2012 福建理综 空气压缩机的储气罐中储有 1 0atm 的空气 6 0L 现再充入 1 0 atm 的空气 9 0L 设充气过程为等温过程 空气可看作理想气体 则充气后储气罐中气体 压强为 填选项前的字母 A 2 5 atm B 2 0 atm C 1 5 atm D 1 0 atm 2 答案 A 解析 由波意耳定律 p1 V V p2V 解得充气后储气罐中气体压强为 p2 2 5 atm 选项 A 正确 3 2012 江苏物理 如题12A 2 图所示 一定质量的理想气 体从状态A 经等压过程到状态B 此过程中 气体压强p 1 0 105 Pa 吸收的热量Q 7 0 102J 求此过程中气体内 能的增量 3 4 9 分 2012 新课标理综 如图 由 U 形管和细管连接的玻璃 泡 A B 和 C 浸泡在温度均为 0 C 的水槽中 B 的容积是 A 的 3 倍 阀门 S 将 A 和 B 两部分隔开 A 内为真空 B 和 C 内都充有气体 U 形管内左边水银柱比右边的低 60mm 打开阀门 S 整个系统稳定后 U 形管内左右水银柱高度相等 假设 U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积 i 求玻璃泡 C 中气体的压强 以 mmHg 为单位 ii 将右侧水槽的水从 0 C 加热到一定温度时 U 形管内左右水银柱高度差又为 60mm 求加热后右侧水槽的水温 4 解析 i 在打开阀门 S 前 两水槽水温均为 T0 273K 设玻璃泡 B 中气体的压强为 p1 体积为 VB 玻璃泡 C 中气体的压强为pC 依题意有 1C ppp 式中 p 60mmHg 打开阀门 S 后 两水槽水温仍为 T0 设玻璃泡 B 中气体的压强为 pB 依题意 有 BC pp 玻璃泡 A 和 B 中气体的体积为 V2 VA VB 根据玻意耳定律得 p1VB pBV2 联立 式 并代入题给数据得 pC p 180mmHg A B V V 4 ii 当右侧水槽的水温加热至时 U 形管左右水银柱高度差为 p 玻璃泡 C T 中气体的压强为 CB ppp 玻璃泡 C 的气体体积不变 根据查理定理得 0 CC pp TT 联立 式 并代入题给数据得 T 364K 考点定位 此题考查气体实验定律的应用 5 2012 山东理综 如图所示 粗细均匀 导热良好 装有适量水银的 U 型管竖直放置 右端与大气相通 左端封闭气柱长l1 20cm 可视 为理想气体 两管中水银面等高 先将右端与一低压舱 未画出 接通 稳定后右管水银面高出左管水银面 h 10cm 环境温度不变 大气压强 p0 75cmHg 求稳定后低压舱内的压强 用 cmHg 做单位 此过程中左管内的气体对外界 填 做正功 做负功 不做功 气体将 填 吸热 或放热 p2 p ph 3 V1 l1S 4 5 V2 l2S 5 由几何关系得 h 2 l2 l1 联立上述各式 代入数据得p 50cmHg 做正功 吸热 考点定位 此题考查玻意耳定律 6 6 分 2012 上海物理 右图为 研究一定质量气体在压强不变的条件下 体积变化 与温度变化关系 的实验装置示意图 粗细均匀的弯曲玻璃管 A 臂插入烧瓶 B 臂与玻璃管 C 下部用橡胶管连接 C 管开口向上 一定质量的气体被水银 封闭于烧瓶内 开始时 B C 内的水银面等高 1 若气体温度升高 为使瓶内气体的压强不变 应将 C 管 填 向上 或 向下 移动 直至 2 单选 实验中多次改变气体温度 用 t表示气体升高的摄氏温度 用 h表示 B 管内水银面高度的改变量 根据测量数据作出的图线是 答案 1 向下 B C 两管内水银面等高 2 A 解析 1 若气体温度升高 气体体积增大 为使瓶内气体的压强不变 应将 C 管向 下移动 直至 B C 两管内水银面等高 说明瓶内气体的压强仍然等于 7 13 分 2012 上海物理 如图 长L 100cm 粗细均匀的玻璃管一端封闭 水平放置 6 时 长L0 50cm 的空气柱被水银封住 水银柱长h 30cm 将玻璃管 缓慢地转到开口向下的竖直位置 然后竖直插入水银槽 插入后有 h 15cm 的水银柱进入玻璃管 设整个过程中温度始终保持不变 大气压强p0 75cmHg 求 1 插入水银槽后管内气体的压强p 2 管口距水银槽液面的距离H 2 设管内水银与槽内水银面间高度差为h h 75cm 62 5cm 12 5cm 管口距水银槽液面的距离H L L h 100cm 60cm 12 5cm 27 5cm 考点定位 此题考查玻意耳定律及其相关知识 7 8 2012 海南物理 如图 一气缸水平固定在静止的小车上 一质量为 m 面积为 S 的活 塞将一定量的气体封闭在气缸内 平衡时活塞与气缸底相 距 L 现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动 稳 定时发现活塞相对于气缸移动了距离 d 已知大气压强为 p0 不计气缸和活塞间的摩擦 且小车运动时 大气对活塞的压强仍可视为p0 整个过程 中温度保持不变 求小车的加速度的大小 9 2011 高考全国新课标 如图 一上端开口 下端封闭的细长玻璃管 下部有长 l1 66cm 的水银柱 中间封有长l2 6 6cm 的空气柱 上部有长l3 44cm 的水银柱 此时水 银面恰好与管口平齐 已知大气压强为p0 70cmHg 如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓 慢地转动一周 求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度 封入的气体可视为 理想气体 在转动过程中没有发生漏气 解析 设玻璃管开口向上时 空气柱压强为p1 p0 gl3 式中 和g分别表示水银的密度和重力加速度 玻璃管开口响下时 原来上部的水银有一部分会流出 封闭端会有部分真空 设此时 开口端剩下的水银柱长度为 x 则p2 gl1 p2 gx p0 式中 p2管内空气柱的压强 由玻意耳定律得 p1 Sl2 p2 Sh 式中 h 是此时空气柱的长度 S 为玻璃管的横截面积 由 式和题给条件得 h 12cm 8 从开始转动一周后 设空气柱的压强为p3 则p3 p0 gx 由玻意耳定律得p1 Sl2 p3 Sh 式中 h 是此时空气柱的长度 由 解得h 9 2cm 10 2011 海南物理 如图 容积为的容器内充有压缩空气 容器与水银压强计相连 1 V 压强计左右两管下部由