《高考物理試題分項精析專題44氣體實驗定律》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理試題分項精析專題44氣體實驗定律（16頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

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 （） 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為。（填選項前的字母） A.2.5atmB.2.0atmC.1.5atm D.1.0atm 【答

2、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壓強都是L00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。 【考點定位】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，壓強增大 B.溫度升高，壓強不變 C.溫度升高，壓強減小 D.溫度不變，壓強減小 【答案】A

3、 【解析】設(shè)玻璃泡中氣體壓強為外界大氣壓強為則尸』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)理想氣體的狀態(tài)方程a=C可知，若P不變，則V減小時，T T 減??？若T不變a寸,v遍小時I?變大即溫度T降低或壓強?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

4、做了負功 【答案】B 【解析】未密閉房間說明是等壓變化，壓強不變，故A錯誤；溫度是分子平均動能的標 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C錯誤; 體積增大，對外做正功，故D錯誤。 【考點定位】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，壓強也是 包/ L-V A. P B .的 C pc,體積為 的空氣（填選項前的字母） / X --1

5、 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，一定質(zhì)量的理想氣體，由a經(jīng)過ab過程到達狀態(tài)b或者經(jīng)過ac過程到達狀態(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Qab^DQc。則 A.Tb>Tc,Qb>QcB.Tb>Tc,QbQcD.Tb=Tc,Qb〈Qc 【答案】C 些二處 【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方

6、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Qb>Qc,故C正確。 【考點定位】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,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.Ta>Tb,Tb=TcC.Ta>Tb,Tb〈TcD.Ta=Tb,Tb> Tc 【答案】C 【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

7、4可得：從3到5,因體積不變，壓強減小.所以溫度降低,即 GN從￡到a壓強不變，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.壓強增大，內(nèi)能減小B.吸收熱量，內(nèi)能增大 C.壓強減小，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，壓強增大，選項C錯誤。

8、理想氣體的內(nèi)能只有分子動能，而溫度是平均動能的標志，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.壓強增大，體積增大B.壓強增大，體積減小 C.壓強減小，體積增大D.壓強減小，體積減小 【答案】B I解析】謾大氣壓為p”試管內(nèi)封閉氣體壓強為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

9、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?。綪i,即壓強增大。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.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】

10、當玻璃管緩慢向上提升H高度時，氣體的體積變大，壓強變小，有部分水銀進入玻璃管，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Pi=Po.足上,末狀態(tài)上面氣體的壓強=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 銀進入玻璃管內(nèi)，所以&又與之和小于HG故D錯誤。 【考點定位】玻意耳定律 【名師點睛】本題考查了氣體的實驗定律，涉及氣體壓強的計算、玻意耳定律的應(yīng)用等，意在考查考生運用物理規(guī)律解決問題的能力。本題的重難點在于對氣體壓強的求解。特 別注意，管內(nèi)外液體

11、深度相同位置處的壓強是相同的。 11.12016?上海卷】如圖，粗細均勻的玻璃管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.h<2C.h=2D.2

12、內(nèi)水銀下降,則叁管內(nèi)氣體體積 熔加，壓強履小，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。 ?X2^2 【考點定位】氣體壓強 【方法技巧】先分析B管下降前，封閉氣體壓強與大氣壓相等，P/P。;再分析B管 下降后，封閉氣體壓強與大氣壓關(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

13、程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)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)=

14、初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，選項E正碉。 【考點定位】氣體的等容變化和等壓變化、熱力學(xué)第一定律、氣體的等溫變化 【名師點睛】本題考查了判斷氣體吸熱與放熱情況、氣體內(nèi)能如何變化，分析清楚圖示 圖象、由理想氣體狀態(tài)方程與熱力學(xué)第一定律即可正確解題。 2.12016?全國新課標n卷】一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程 ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p-T圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點Q下 列判斷正確的是 A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等 B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(nèi)能 C.在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做

15、的功 D.在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功 E.在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功 【答案】ABE 【解析】由理想氣體狀態(tài)方程反『知尸二，八口與。的體積相等『選項A正確。理想氣體的 V 內(nèi)能由溫度決定，而乙工乙，故q的內(nèi)能大于。的內(nèi)能，選項B正確。由熱力學(xué)第一定律3芋=匕『知』cd過程溫度不變（內(nèi)能不變），則—選項C錯誤,出過程溫度升高，即內(nèi)能增大，則暇收的熱量大于對外做的功,選頊D錯誤。無過程中外界對氣體做的功吟廣澳門-：3曲過程中氣體對外界做的功吟的哈為，對兩個等溫變化過程有加Rt%pd>p^dt聯(lián)直各式將fTiPL?及，2叫W3選

16、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)第一定律也是常考的知識點，要掌握 表達式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.當氣體溫度升高時，氣

17、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，體積也隨著增大，其壓強也可能不變或減小，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)，當氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大， 選項E正確。 【考點定位】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

18、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，壓強減小 C.對外界做負功，內(nèi)能增大 D.對外界做正功，壓強減小 【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；氣體體積減小，內(nèi)能增加，溫度一定升高，壓強變大，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.壓強變大時，分子熱運動必然變得劇烈 B.保持壓強不變時，分子熱運動可能變得劇

19、烈 C.壓強變大時，分子間的平均距離必然變小 D.壓強變小時，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，當壓強變大時，若體枳減小？溫度可能降低或不變，故選項口錯誤；若溫度升高，則體積可能變大或不變，故選項C錯誤j當保持壓強不變時J若體積增大，則溫度升高，故選項B正褊j當壓強變小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

20、檔題。 6.12014?新課標全國卷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

21、過程溫度不變，可是壓強變小，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，單個分子對容器壁的平均撞擊力相等，根據(jù)b壓強大，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)方程氣體壓強的微觀解釋 7.12014?上海卷】如圖所示，

22、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, 氣體最終達到穩(wěn)定狀態(tài)。若始末狀態(tài)AB的壓強變化量電、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。壓強的變化量ME顯，*與，根據(jù)"乂〈此，當》自，判斷忙”叫, 加

23、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。 【考點定位】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【解析】當內(nèi)筒中水加熱升溫時，金屬內(nèi)筒和隔熱外筒間封

24、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體，且溫度不變，下列說法正確的有

25、 A.充氣后，密封氣體壓強增加 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?當內(nèi)部氣體與水產(chǎn)生的壓強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。 【考點定位】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)

26、量的理想氣體從狀態(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

27、到B等溫變化，B到C等壓變化. 11.12017?新課標出卷】(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到達狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程bc到達狀態(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

28、，壓強增大，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，壓強不變，溫度降低，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

29、?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“①”或"②”）. 【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)擴展，峰值變

30、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，細管的開口端 通過細線掛于力傳感器掛鉤上，使細管保持水平、細線沿豎直方向。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

31、之間的關(guān)系如圖（b）所示（實驗中大氣壓強不變）。 （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”）。 （3）若實驗中大氣壓強略有升高，則用該溫度計測出的溫度將（選填：“偏高”， “不變”或“偏低”）。 【答案】（1）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

32、不溢出，水銀剛好到達管口，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增加，公式華=《，得到了二絲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

33、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形管中氣體的體積和活塞拉桿的體積忽略不計。 【答案】1:1 【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",當活塞至汽缸中 某位置時，左、右氣室的壓強分別為P1、P2,體積分別為V1、V2,由玻意耳定律得poM產(chǎn)P1V ① p0V)2=pV^② 依題意有V)1+V)

34、2=V1+W③ 由力的平衡條件有P2-P1=Pgh@ 聯(lián)立①②③④式，并代入題給數(shù)據(jù)得2片+名跖-唯0⑤ ，,口3,L.……人 由此解得匕=_41（另一解不合題意，舍去）⑥ 2 由③⑥式和題給條件得Vi：V2=1:1⑦ 【考點定位】理想氣體的狀態(tài)方程、封閉氣體壓強 【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 是正確解題的關(guān)鍵。 4.12016?全國新課標H卷】一氧氣瓶的容積為0.08m3,開始時瓶中氧氣的壓強為20 個大氣壓。某實驗室每天消耗1個大氣壓的氧氣0.36m3。當氧氣瓶中的壓強降低到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。 【解析】設(shè)氧氣開始時的壓強為體積為廠】，壓強變?yōu)榘?。個大氣壓）時」體積為門。根據(jù)玻意耳定律得用片叩26① 重新充氣前，用去的氧氣在總壓強下的體積為:m三 設(shè)用去的氧氣在初c個大氣壓）壓強下的體積為則有二: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A'4（天）。 【考點定位】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。