高考物理試題分項精析專題44氣體實驗定律
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1、專題44氣體實驗定律一、單項選擇題1.12011上海卷】如圖,一定量的理想氣體從狀態(tài)a沿直線變化到狀態(tài)b,在此過程中,其壓強(qiáng)()A.逐漸增大B.逐漸減小C.始終不變D.先增大后減小【答案】A【解析】因為北4,從圖像上看,M,所以學(xué)片,A正確【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程2.12012福建卷】空氣壓縮機(jī)的儲氣罐中儲有1.0atm的空氣6.0L,現(xiàn)再充入1.0atm的空氣9.0L。設(shè)充氣過程為等溫過程,空氣可看作理想氣體,則充氣后儲氣罐中氣體壓強(qiáng)為。(填選項前的字母)A.2.5atmB.2.0atmC.1.5atmD.1.0atm【答案】A【解析】將充氣之前的兩部分氣體合起來作為初狀態(tài)i壓強(qiáng)都是L0
2、0微,故初始體積為兩部分的和燈初狀態(tài)e=卜0口的,P=區(qū)+匕=(&0+9用)上=15一位末狀態(tài):耳=匕=&0工由玻意耳定律:出產(chǎn)二以產(chǎn)代入數(shù)據(jù)J求得:儲明7A選項正確?!究键c定位】本題考查氣體定律等相關(guān)知識3.12012重慶卷】題圖為伽利略設(shè)計的一種測溫裝置示意圖,玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通,下端插入水中,玻璃泡中封閉有一定量的空氣。若玻璃管內(nèi)水柱上升,則外界大氣的變化可能是A.溫度降低,壓強(qiáng)增大B.溫度升高,壓強(qiáng)不變C.溫度升高,壓強(qiáng)減小D.溫度不變,壓強(qiáng)減小【答案】A【解析】設(shè)玻璃泡中氣體壓強(qiáng)為外界大氣壓強(qiáng)為則尸尸戶斜,目玻璃泡中氣體與外界大氣溫度相同.流柱上升氣體體積減小,根據(jù)理
3、想氣體的狀態(tài)方程a=C可知,若P不變,則V減小時,TT減???若T不變a寸,v遍小時I?變大即溫度T降低或壓強(qiáng)?變大是可能的情況.故ECD均不符合要求,A正確.【考點定位】本題考查氣體的狀態(tài)變化及其相關(guān)知識現(xiàn)對該室內(nèi)空氣緩慢加熱,4.12013重慶卷】某未密閉房間的空氣溫度與室外的相同,當(dāng)室內(nèi)空氣溫度高于室外空氣溫度時,A.室內(nèi)空氣的壓強(qiáng)比室外的小B.室內(nèi)空氣分子的平均動能比室外的大C.室內(nèi)空氣的密度比室外大D.室內(nèi)空氣對室外空氣做了負(fù)功【答案】B【解析】未密閉房間說明是等壓變化,壓強(qiáng)不變,故A錯誤;溫度是分子平均動能的標(biāo)志;溫度升高分子平均動能增加,故B正確;等壓升溫度,體積增大,密度變小,故
4、C錯誤;體積增大,對外做正功,故D錯誤?!究键c定位】分子熱運動;氣體的狀態(tài)變化方程;熱力學(xué)第一定律5.12013福建卷】某自行車輪胎的容積為V,里面已有壓強(qiáng)為例的空氣,現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣壓增大到p,設(shè)充氣過程為等溫過程,空氣可看作理想氣體,輪胎容積保持不變,則還要向輪胎充入溫度相同,壓強(qiáng)也是包/ L-VA. P B .的 Cpc,體積為 的空氣(填選項前的字母)/ X-1 V【解析】設(shè)需充入的氣體體積為V0,由于整個過程中氣體的溫度保持不變,根據(jù)玻意耳埒=-ir定律有:P0(V+W)=pV,解得:1處),故選項C正確。【考點定位】本題玻意耳定律的應(yīng)用問題。6.12015福建29(2)】如圖,一
5、定質(zhì)量的理想氣體,由a經(jīng)過ab過程到達(dá)狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達(dá)狀態(tài)c。設(shè)氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的溫度分別為Tb和Tc,在過程ab和ac中吸收的熱量分別為QabDQc。則A.TbTc,QbQcB.TbTc,QbQcD.Tb=Tc,QbQc【答案】C些二處【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:4彳,代入可得Tb二工;根據(jù)熱力學(xué)第一定律AJ7二步+Q,又Tb=Tc,故兩過程的AU相同,從a到c過程W0,從a到b過程W0,所以QbQc,故C正確?!究键c定位】理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律。7.12014福建卷】圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V關(guān)系圖象,它由狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B,再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C,
6、設(shè)A、B、C狀態(tài)對應(yīng)的溫度分別為Ta、Tb、Tc,則下列關(guān)系式中正確的是。(填選項前的字母)A.TaVTb,TbVTcB.TaTb,Tb=TcC.TaTb,TbTcD.Ta=Tb,TbTc【答案】C【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程4可得:從3到5,因體積不變,壓強(qiáng)減小.所以溫度降低,即GN從到a壓強(qiáng)不變,體積增大,故溫度升高,即丁。故A、B、D錯誤,C正確。【考點定位】本題考查理想氣體狀態(tài)方程【方法技巧】抓住理想氣體狀態(tài)方程即可8.12014重慶卷】重慶出租車常以天然氣作為燃料,加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中若儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變,則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)A.壓強(qiáng)增大,內(nèi)
7、能減小B.吸收熱量,內(nèi)能增大C.壓強(qiáng)減小,分子平均動能增大D.對外做功,分子平均動能減小【答案】B【解析】對理想氣體由P二科K7可知體積和質(zhì)量不變,溫度升高時,壓強(qiáng)增大,選項C錯誤。理想氣體的內(nèi)能只有分子動能,而溫度是平均動能的標(biāo)志,故溫度升高,分子平均動能增大,內(nèi)能增大,選項A、D錯誤,體積不變,故/二。,由熱力學(xué)第一定律AU=Q+的知,吸熱內(nèi)能增大,故選B。【考點定位】本題考查了理想氣體的等容變化、熱力學(xué)第一定律、內(nèi)能。9.12014上海卷】如圖,豎直放置、開口向下的試管內(nèi)用水銀封閉一段氣體,若試管自由下落,管內(nèi)氣體A.壓強(qiáng)增大,體積增大B.壓強(qiáng)增大,體積減小C.壓強(qiáng)減小,體積增大D.壓強(qiáng)
8、減小,體積減小【答案】BI解析】謾大氣壓為p”試管內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)為Ph水銀重力為G,試管橫截面積為S,根據(jù)平衡則有/S:0S+G,自由下落時,水銀處于完全失重狀態(tài),對下表面沒有壓力,根據(jù)受力平衡則有/5=,對比可得小Pi,即壓強(qiáng)增大。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,溫度不變則有馬匕巧,所以巧入體積變小,對照選項B51九【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程10.12015上海9】如圖,長為h的水銀柱將上端封閉的玻璃管內(nèi)氣體分割成兩部分,A處管內(nèi)外水銀面相平。將玻璃管緩慢向上提升H高度(管下端未離開水銀面),上下兩部分氣體的壓強(qiáng)發(fā)生變化分別為A0和即,體積變化分別為八八和。已知水銀密度為P,玻璃管截面積為S,則a.
9、A%一定等于Apib.A%一定等于此c.KPa與Wi之差為P砒d.A?與A6之和為HS【答案】A【解析】當(dāng)玻璃管緩慢向上提升H高度時,氣體的體積變大,壓強(qiáng)變小,有部分水銀進(jìn)入玻璃管,也就是管中的水銀面會比管外的水銀面高,設(shè)高度差為Kh,初狀態(tài)上面氣體的壓強(qiáng)Pi=Po.足上,末狀態(tài)上面氣體的壓強(qiáng)=Po-麻一鬧曲,所以助產(chǎn)儂丸同理可求出Apa=用從,故A正確,C錯誤;由玻意耳定律得%=狙,所以氣體的變化片,同理可求出片,故B錯誤;因為有水銀進(jìn)入玻璃管內(nèi),所以&又與之和小于HG故D錯誤?!究键c定位】玻意耳定律【名師點睛】本題考查了氣體的實驗定律,涉及氣體壓強(qiáng)的計算、玻意耳定律的應(yīng)用等,意在考查考生運
10、用物理規(guī)律解決問題的能力。本題的重難點在于對氣體壓強(qiáng)的求解。特別注意,管內(nèi)外液體深度相同位置處的壓強(qiáng)是相同的。11.12016上海卷】如圖,粗細(xì)均勻的玻璃管A和B由一橡皮管連接,一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在A管內(nèi),初始時兩管水銀面等高,B管上方與大氣相通。若固定A管,將B管沿豎直方向緩慢下移一小段距離H,A管內(nèi)的水銀面高度相應(yīng)變化h,則士士士A.h=HB.h2C.h=2D.2hH【答案】B【解析】根據(jù)題意,原來/、3管內(nèi)的水銀高度相同,有a=2腦君管下移后,謾/管水銀下移高度為小3管內(nèi)水銀未位置高度如圖所示,出3管內(nèi)末位置水銀高度差為九,則3管內(nèi)水銀初、未位置高度差為:h+?可以計算5管下降的
11、高度為:*小+%,此時由于月管內(nèi)水銀下降,則叁管內(nèi)氣體體積熔加,壓強(qiáng)履小,艮死,此時有:7;+=外,計算得成+Q以日一2/l)二最后有:人=三二包+四由于P;P”所以方之巨,故選項B正確。X22【考點定位】氣體壓強(qiáng)【方法技巧】先分析B管下降前,封閉氣體壓強(qiáng)與大氣壓相等,P/P。;再分析B管下降后,封閉氣體壓強(qiáng)與大氣壓關(guān)系:山+Pg也-2h)f,分析時注意A管和B管內(nèi)水銀下降的高度和等于H這個關(guān)系,H二加仇。二、多項選擇題1.12016海南卷】一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過程1或者過程2到達(dá)狀態(tài)N,其p-V圖象如圖所示。在過程1中,氣體始終與外界無熱量交換;在過程2中,氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)
12、歷等壓變化。對于這兩個過程,下列說法正確的是A.氣體經(jīng)歷過程1,其溫度降低B.氣體經(jīng)歷過程1,其內(nèi)能減小C.氣體在過程2中一直對外放熱D.氣體在過程2中一直對外做功E.氣體經(jīng)歷過程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過程2的相同【答案】ABE【解析】氣體經(jīng)歷過程1,壓強(qiáng)減小,體積變大,膨脹對外做功,內(nèi)能凝小,故溫度降低,選項AB正PJ7確。氣體在過程2中,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程學(xué)=pdt聯(lián)直各式將fTiPL?及,2叫W3選項E正確a故選ABE【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)第一定律【名師點睛】此題主要考查理想氣體的狀態(tài)變化方程以及熱力學(xué)第一定律;解題關(guān)鍵是弄清圖線的物理意義,并能從圖象中獲取信息;熱力學(xué)第一
13、定律也是??嫉闹R點,要掌握表達(dá)式AU=Q+W并能理解公式中各個物理量的含義及符號法則。3.12011遼寧卷】對于一定量的理想氣體,下列說法正確的是。A.若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其內(nèi)能也一定不變B.若氣體的內(nèi)能不變,其狀態(tài)也一定不變C.若氣體的溫度隨時間不段升高,其壓強(qiáng)也一定不斷增大D.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E.當(dāng)氣體溫度升高時,氣體的內(nèi)能一定增大【答案】ADE【解析】由理想氣體狀態(tài)方程可知,若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變,其溫度不變,內(nèi)能也一定不變,選項A正確;理想氣體做等溫變化,內(nèi)能不變,而體積壓強(qiáng)變化,狀態(tài)變化,選項B錯誤;若氣體的溫度隨時間不段升高,體積也隨著增
14、大,其壓強(qiáng)也可能不變或減小,選項C錯誤;由熱力學(xué)第一定律,氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān),選項D正確;由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),當(dāng)氣體溫度升高時,氣體的內(nèi)能一定增大,選項E正確?!究键c定位】理想氣體狀態(tài)方程4.12014廣東卷】用密封性好、充滿氣體白塑料袋包裹易碎品,如圖10所示。充氣袋四周被擠壓時,假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換,則袋內(nèi)氣體A.體積減小,內(nèi)能增大B.體積減小,壓強(qiáng)減小C.對外界做負(fù)功,內(nèi)能增大D.對外界做正功,壓強(qiáng)減小【答案】AC【解析】充氣袋被擠壓時,氣體體積減小,外界對氣體做功,已知袋內(nèi)氣體與外界無熱交換,則袋內(nèi)氣體內(nèi)能增加,故選項C正確,D錯誤;氣
15、體體積減小,內(nèi)能增加,溫度一定升高,壓強(qiáng)變大,故選項A正確,B錯誤。【考點定位】本題考查理想氣體狀態(tài)方程和影響內(nèi)能的兩種方式。5.12014全國大綱卷】對于一定量的稀薄氣體,下列說法正確的是()A.壓強(qiáng)變大時,分子熱運動必然變得劇烈B.保持壓強(qiáng)不變時,分子熱運動可能變得劇烈C.壓強(qiáng)變大時,分子間的平均距離必然變小D.壓強(qiáng)變小時,分子間的平均距離可能變小【答案】BD【解析】分子熱運動的劇烈程度由溫度決定溫度越高,分子分子熱運動越國烈,分子間的平均距富由體積決定,體積越丈,分子間的平均直離越大,根據(jù)理想氣體狀杰方程廬七冊7可知,對于一定量的稀而氣體,當(dāng)壓強(qiáng)變大時,若體枳減???溫度可能降低或不變,故
16、選項口錯誤;若溫度升高,則體積可能變大或不變,故選項C錯誤j當(dāng)保持壓強(qiáng)不變時J若體積增大,則溫度升高,故選項B正褊j當(dāng)壓強(qiáng)變小fit若溫度不變?則悻積浩大,故選項D正確【考點定位】本題主要考查了對分子動理論、理想氣體狀態(tài)方程的理解與應(yīng)用問題,屬于中檔題。6.12014新課標(biāo)全國卷I】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始,經(jīng)歷三個過程ab、bc、ca回到原狀態(tài),其T圖象如圖所示,下列判斷正確的是A.過程ab中氣體一定吸熱B.過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C.過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D. A、b和c三個狀態(tài)中,狀態(tài)a分子的平均動能最小E. b和c兩個狀態(tài)中,容器壁單位面積單位時間內(nèi)受到
17、氣體分子撞擊的次數(shù)不同【答案】ADE【解析】從a到匕的過程,根據(jù)翻戔過原點可得&=旦,所以為等客變化過程,氣體沒有對外做功,外界也沒有對氣體做功,所以溫,度升高只能是喂熱的結(jié)果,選項A對。從b到U的過程溫度不變,可是壓強(qiáng)變小,說明體積膨脹,對外做功j理應(yīng)內(nèi)能斌少溫度降低,而溫度不變說明從外界啜熱,選項B錯。從。到a的過程,壓強(qiáng)不變,根據(jù)溫度降低說明內(nèi)能漏少,根據(jù)改變內(nèi)能的兩種方式及做功和熟傳遞的結(jié)果是內(nèi)能減少,所以外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量,選項匚錯.分子的平均動能與溫度有關(guān),狀態(tài)a的溫度最低,所以分子平均動能最小,選項D對4b和:兩個狀態(tài),溫度相同,即分子運動的平均速率相等,單個分子
18、對容器壁的平均撞擊力相等,根據(jù)b壓強(qiáng)大,可判斷狀毒b里位時間內(nèi)容器壁受到分子撞擊的次數(shù)多,選項E對。【考點定位】分子熱運動理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強(qiáng)的微觀解釋7.12014上海卷】如圖所示,水平放置的剛性氣缸內(nèi)用活塞封閉兩部分氣體A和B,質(zhì)量一定的兩活塞用桿連接。氣缸內(nèi)兩活塞之間保持真空,活塞與氣缸壁之間無摩擦,左側(cè)活塞面積交道,A、B的初始溫度相同。略抬高氣缸左端使之傾斜,再使A、B升高相同溫度,氣體最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。若始末狀態(tài)AB的壓強(qiáng)變化量電、均大于零,對活塞壓力的變化量圾、明,則A.A體積增大B.A體積減小D.【答案】AD【解析】設(shè)氣缸內(nèi)其他對活塞的壓力分別為塞斜向下的重力分力為 C,根
19、據(jù)受力平衡,則有初始則有% +G二巴 ,所以遇明選工頁c錯。壓強(qiáng)的變化量ME顯,*與,根據(jù)乂此,當(dāng)自,判斷忙”叫,加一外+此)%P出一鳴+改講B選項D對。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程即TT+AT,7T+AT,據(jù)囁_娛此可得比禹,整理即得哼)嗯后,可得弓5*根據(jù)回胡,4二%可得匕仁根據(jù)兩個部分體積一個增大另一個減小,判斷A的體積增大,選項A對B錯?!究键c定位】理想氣體狀態(tài)方程8.12015廣東17如圖為某實驗器材的結(jié)構(gòu)示意圖,金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉了定體積的空氣,內(nèi)筒中有水,在水加熱升溫的過程中,被封閉的空氣A.內(nèi)能增大B.壓強(qiáng)增大C.分子間引力和斥力都減小D.所有分子運動速率都增大【答案】AB一【解
20、析】當(dāng)內(nèi)筒中水加熱升溫時,金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封閉的空氣溫度也將升高,其內(nèi)能博大,散選項3正確F又由于其體積不變,根據(jù)查理定律可知?其壓強(qiáng)也增大,故選項S正確3因氣體體積、分子數(shù)不變,即分子間間距不變,因此分子間引力和耳力都不變,改選項匚錯俁;溫度升高n分子的熱運動加周,其平均速率增大,但分子的運動仍然為無規(guī)則S動,某A寸刻,對某個分子而言,其速率可肓蛤很小,故選項。錯誤“【考點定位】對分子動理論、查理定律的理解與應(yīng)用。9.12013廣東卷】如圖所示為某同學(xué)設(shè)計的噴水裝置,內(nèi)部裝有2L水,上部密封1atm的空氣0.5L,保持閥門關(guān)閉,再充入1atm的空氣0.1L,設(shè)在所有過程中空氣可看作理想氣
21、體,且溫度不變,下列說法正確的有A.充氣后,密封氣體壓強(qiáng)增加B.充氣后,密封氣體的分子平均動能增加C.打開閥門后,密封氣體對外界做正功D.打開閥門后,不再充氣也能把水噴光【答案】AC【解析】溫度不變,密封氣體的分子平均動能不變,故F錯誤5充氣過程為等溫過程,氣體原來的壓強(qiáng)為1-0aun.體積為0.6L?后來氣體的體積變?yōu)楦鶕?jù)玻意耳定律,甲;二月心可知P二增大,故A正確打開閥門體積增大,密封氣體對外界做正功,故C正確寧打開閥門后當(dāng)內(nèi)部氣體與水產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于外氣壓相等時便不再噴水,不再充氣不能把水噴光,故D錯誤?!究键c定位】理想氣體、理想氣體狀態(tài)方程。容易題10.12017江蘇卷】一定質(zhì)量的理想氣
22、體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C,其V-T圖象如圖12A-1圖所示.下列說法正確的有.(A) ZB的過程中,氣體對外界做功(B) A-B的過程中,氣體放出熱量(C) B-C的過程中,氣體壓強(qiáng)不變(D) ZB-C的過程中,氣體內(nèi)能增加【答案】BC【解析】由圖知A-B的過程中,溫度不變,體積減小,故外界對氣體做功,所以A錯誤;根據(jù)熱力學(xué)定律知,ZB的過程中,氣體放出熱量,B正確;B-C的過程為等壓變化,氣體壓強(qiáng)不變,C正確;A-B-C的過程中,溫度降低,氣體內(nèi)能減小,故D錯誤.【考點定位】理想氣體狀態(tài)方程熱力學(xué)第一定律【名師點睛】兩個過程:A到B等溫變化,B到C等壓變化.11.12017新課標(biāo)出卷
23、】(5分)如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程ab到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程bc到達(dá)狀態(tài)c,最后經(jīng)等壓過程ca回到狀態(tài)a。下列說法正確的是(填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低彳導(dǎo)分為。分)。A.在過程ab中氣體的內(nèi)能增加B.在過程ca中外界對氣體做功C.在過程ab中氣體對外界做功D.在過程bc中氣體從外界吸收熱量E.在過程ca中氣體從外界吸收熱量【答案】ABD【解析】在過程蚣中,體積不變,夕陽?不對氣體做功I氣體也不對外界做功,壓強(qiáng)增大,溫度升高,內(nèi)能增加,A正確,C錯誤j在過程s中,氣體體積縮小,外界對氣體做功,壓強(qiáng)不變,溫度
24、降低,故內(nèi)能激小,由熱力學(xué)第一定律可得氣體向外界放出熱量,B正確,E錯誤,在過程如中,溫度不變,內(nèi)能不變,體積增大,氣體對外界做功,由熱力學(xué)第一定律可知,氣體要從外界喂收熱量,D正確,【考點定位】理想氣體的等容變化、等壓變化和等溫變化、熱力學(xué)第一定律【名師點睛】本題考查了理想氣體的三種特殊狀態(tài)變化,等容變化、等壓變化和等溫變化,考查了其中氣體與外界的能量交換情況及熱力學(xué)第一定律,解題時要分析清楚圖象,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律解題。三、非選擇題1.12016江蘇卷】如題12A-1圖所示,在斯特林循環(huán)的p-V圖象中,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A,整個過程
25、由兩個等溫和兩個等容過程組成.C的過程中,單位體積中的氣體分子數(shù)目(選填“增大”、“減小”或“不變”).狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如題12A-2圖所示,則狀態(tài)A對應(yīng)的是(選填“”或”).【答案】不變【解析】由題圖知的過程中氣體的體積不變,所以密度不變,即單位體積中的氣體分子數(shù)目不變3因當(dāng)溫度升高,分子熱運動加劇,速率較大的分子所占百分比增高,分布曲線的峰值向速率大的方向移動即向高速區(qū)擴(kuò)展,峰值變低,曲線變宣:,變平坦,由題中圖口A-i知狀態(tài)工的溫度低,所以對應(yīng)的是工.【考點定位】理想氣體【方法技巧】對一定質(zhì)量的理想氣體等容過程,氣體的密度不變,即單位體積中的氣體分子數(shù)目不
26、變;理解氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象。2.12016上海卷】某同學(xué)制作了一個結(jié)構(gòu)如圖(a)所示的溫度計。一端封閉的輕質(zhì)細(xì)管可繞封閉端O自由轉(zhuǎn)動,管長0.5m)將一量程足夠大的力傳感器調(diào)零,細(xì)管的開口端通過細(xì)線掛于力傳感器掛鉤上,使細(xì)管保持水平、細(xì)線沿豎直方向。在氣體溫度為270K時,用一段水銀將長度為0.3m的氣柱封閉在管內(nèi)。實驗時改變氣體溫度,測得封閉氣柱長度l和力傳感器讀數(shù)F之間的關(guān)系如圖(b)所示(實驗中大氣壓強(qiáng)不變)。(1)管內(nèi)水銀柱長度為m,為保證水銀不溢出,該溫度計能測得的最高溫度為Ko(2)若氣柱初始長度大于0.3m該溫度計能測量的最高溫度將(選填:“增大”,“不變”或“減小
27、”)。(3)若實驗中大氣壓強(qiáng)略有升高,則用該溫度計測出的溫度將(選填:“偏高”,“不變”或“偏低”)?!敬鸢浮浚?)0.1;360(2)減小(3)偏低【解析】(1)由于輕質(zhì)管可以繞O點轉(zhuǎn)動,通過力矩關(guān)系有:設(shè)水銀長度的一半為x,封閉氣體長度為1,隆二+,研究氣體長度為0.3m和0.35m兩個位置,可以計算出水銀長度為:2r=0.1m;為保證水銀不溢出,水銀剛好到達(dá)管口,此時封閉氣體長度為1=0.4m,則根據(jù)石丁,可以算出此時溫度為入360K。(多根據(jù)上題結(jié)論,從公式可以看出,后來溫度與原來的氣體長度有反比關(guān)系,所以該溫度計能夠測量的最大溫度將會減小,(3)實唆過程中大氣壓強(qiáng)增加,公式華=,得到
28、了二絲2,溫度會增加,但立睥仍然用無T9名:二號計算的話,會出現(xiàn)測量值偏低.【考點定位】力矩、氣體狀態(tài)方程【方法技巧】根據(jù)力矩的平衡計算水銀長度,根據(jù)公式.丁計算氣體溫度,根據(jù)公式工。工判斷測量值溫度的變化。3.12016海南卷】如圖,密閉汽缸兩側(cè)與一U形管的兩端相連,7缸壁導(dǎo)熱;U形管內(nèi)盛有密度為p=7.5X102kg/m3的液體。一活塞將汽缸分成左、右兩個氣室,開始時,左氣室的體積是右氣室的體積的一半,氣體的壓強(qiáng)均為Po=4.5X103Pa。外界溫度保持不變。緩慢向右拉活塞使U形管兩側(cè)液面的高度差h=40cm,求此時左、右兩氣室的體積之比。取重力加速度大小g=10m/s2,U形管中氣體的體
29、積和活塞拉桿的體積忽略不計?!敬鸢浮?:1【解析】設(shè)初始狀態(tài)時汽缸左氣室的體積為V01,右氣室的體積為,當(dāng)活塞至汽缸中某位置時,左、右氣室的壓強(qiáng)分別為P1、P2,體積分別為V1、V2,由玻意耳定律得poM產(chǎn)P1Vp0V)2=pV依題意有V)1+V)2=V1+W由力的平衡條件有P2-P1=Pgh聯(lián)立式,并代入題給數(shù)據(jù)得2片+名跖-唯0,,口3,L.人由此解得匕=_41(另一解不合題意,舍去)2由式和題給條件得Vi:V2=1:1【考點定位】理想氣體的狀態(tài)方程、封閉氣體壓強(qiáng)【名師點睛】本題考查了求氣體體積,應(yīng)用玻意耳定律即可正確解題,求出氣體的壓強(qiáng)是正確解題的關(guān)鍵。4.12016全國新課標(biāo)H卷】一氧
30、氣瓶的容積為0.08m3,開始時瓶中氧氣的壓強(qiáng)為20個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36m3。當(dāng)氧氣瓶中的壓強(qiáng)降低到2個大氣壓時,需重新充氣。若氧氣的溫度保持不變,求這瓶氧氣重新充氣前可供該實驗室使用多少天?!窘馕觥吭O(shè)氧氣開始時的壓強(qiáng)為體積為廠】,壓強(qiáng)變?yōu)榘?。個大氣壓)時體積為門。根據(jù)玻意耳定律得用片叩26重新充氣前,用去的氧氣在總壓強(qiáng)下的體積為:m三設(shè)用去的氧氣在初c個大氣壓)壓強(qiáng)下的體積為則有二:g口加設(shè)實驗室每天用去的氧氣在口下的體積為與;則氧氣可用的天翻為.V/jAF/聯(lián)立。金事后式,井代入數(shù)據(jù)得A4(天)?!究键c定位】氣體實驗定律【名師點睛】此題主要考查玻意耳定律的應(yīng)用;解題關(guān)鍵是確定以哪一部分氣體為研究對象,并能找到氣體在不同狀態(tài)下的狀態(tài)參量,然后列方程求解。
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