1119年高考物理真题分类汇编之十10个专题Word文档下载推荐.docx
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当试管自由下落时,管中水银也处于完全失重状态,加速度为g竖直向下,所以封闭气体的压强与外界大气压等大;
由此可知封闭气体的压强增大,根据玻马定律可知,气体的体积减小,B项正确。
3.2012年物理上海卷
31.(13分)如图,长L=100cm,粗细均匀的玻璃管一端封闭。
水平放置时,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Δh=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。
解析:
(1)设当转到竖直位置时,水银恰好未流出,管截面积为S,此时气柱长l=70cm
由玻意耳定律:
p=p0L0/l=53.6cmHg,
由于p+gh=83.6cmHg,大于p0,因此必有水银从管中流出,
设当管转至竖直位置时,管内此时水银柱长为x,
p0SL0=(p0-gh)S(L-x),
解得:
x=25cm,
设插入槽内后管内柱长为L'
,
L'
=L-(x+h)=60cm,
由玻意耳定律,插入后压强p=p0L0/L'
=62.5cmHg,
(2)设管内外水银面高度差为h'
h'
=75-62.5=12.5cm,
管口距槽内水银面距离距离H=L-L'
-h'
=27.5cm,
4.2015年上海卷9.如图,长为h的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分隔成两部分,A处管内外水银面相平。
将玻璃管缓慢向上提升H高度(管下端未离开水银面),上下两部分气体的压强变化分别为△p1和△p2,体积变化分别为△V1和△V2。
已知水银密度为ρ,玻璃管截面积为S,则(A)
(A)△p2一定等于△p1(B)△V2一定等于△V1
(C)△p2与△p1之差为ρgh(D)△V2与△V1之和为HS
当玻璃管缓慢向上提升H高度时,气体的体积变大,压强变小,有部分水银进入玻璃管,则管中的水银面会比管外的高。
设高度差为△h,初状态上面气体的压强为p1=p0-ρgh,末状态上面气体的压强为p'
1=p0-ρgh-ρg△h,所以△p1=ρg△h,同理可求出△p2=ρg△h,故A正确,C错误;
由玻马定律的,所以体积的变化,同理可求出,故B错误;
因为有水银进入玻璃管内,所以△V2与△V1之和小于HS,故D错误。
5.2016年上海卷12.如图,粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A管内,初始时两管水银面等高,B管上方与大气相通。
若固定A管,将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,A管内的水银面高度相应变化h,则
(A)h=H(B)h<
(C)h=(D)<
h<
H
【解析】据题意,原来A、B管内的水银高度相同,有;
B管下移后,设A管水银下移高度为h,B管内水银末位置高度如图所示,A、B管内末位置水银高度差为,则B管内水银原、末位置高度差为:
;
可以计算B管下降的高度为:
,此时由于A管内水银下降,A管内气体体积增加,压强减小,即,此时有:
,计算得,最后有:
,由于,所以,故选项B正确。
6.【2019年物理江苏卷】如图所示,一定质量理想气体经历A→B的等压过程,B→C的绝热过程(气体与外界无热量交换),其中B→C过程中内能减少900J.求A→B→C过程中气体对外界做的总功.
【答案】W=1500J
【解析】
【详解】由题意可知,过程为等压膨胀,所以气体对外做功为:
过程:
由热力学第一定律得:
则气体对外界做的总功为:
代入数据解得:
。
第92节理想气体状态方程
1.2012年理综重庆卷
16.题16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。
若玻璃管中水柱上升,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
答:
A
若玻璃管内水柱上升,气体体积减小,外界大气的变化可能是温度降低,压强增大,选项A正确。
2.2011年上海卷
4.如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强
A.逐渐增大B.逐渐减小
C.始终不变D.先增大后减小
A
本题考查气体状态方程,要求学生运用PV=nRT分析V-T图象。
从图中可看出气体从状态a→b的过程中体积V减小,温度T增大,故压强P增大,A对。
3.2013年上海卷
30.(10分)如图,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹保温材料。
开始时活塞至容器底部的高度为H1,容器内气体温度与外界温度相等。
在活塞上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部H2处,气体温度升高了△T;
然后取走容器外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部H3处:
已知大气压强为p0。
气体最后的压强与温度。
解:
始末状态温度相同,T3=T0,由玻意耳定律,P0H1S=P3H3S解得
中间状态和末状态压强相同,由盖吕萨克定律,解得
4.2014年理综大纲卷
16.对于一定量的稀薄气体,下列说法正确的是()
A.压强变大时,分子热运动必然变得剧烈
B.保持压强不变时,分子热运动可能变得剧烈
C.压强变大时,分子间的平均距离必然变小
D.压强变小时,分子间的平均距离可能变小
【答案】BD
【解析】根据理想气体状态方程PV=nRT可知,压强变大时,温度可能降低或不变,分子热运动不一定变得剧烈,A错误;
压强变大时,体积可能变大或不变,分子间的平均距离可能变大或不变,C错;
压强不变,温度也有可能升高,分子热运动可能变得剧烈,B正确;
压强变小,体积可能减小,分子间的距离可能变小,D正确.
5.2011年上海卷
30.(10分)如图,绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦。
两气缸内装有处于平衡状态的理想气体,开始时体积均为V0、温度均为T0。
缓慢加热A中气体,停止加热达到稳定后,A中气体压强为原来的1.2倍。
设环境温度始终保持不变,求气缸A中气体的体积VA和温度TA。
设初态压强为P0,膨胀后A,B压强相等PB=1.2P0,
B中气体始末状态温度相等,P0V0=1.2P0(2V0-VA),∴VA=V0,
A部分气体满足=∴TA=1.4T0。
6.2014年物理上海卷
27.(5分)在“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学将注射器活塞置于刻度为l0ml处,然后将往射器连接压强传感器并开始实验,气体体积V每增加1ml测一次压强p,最后得到p和V的乘积逐渐增大。
(1)由此可推断,该同学的实验结果可能为图。
(2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中
A.注射器中有异物
B.连接软管中存在气体
C.注射器内气体温度升高
D.注射器内气体温度降低
【答案】
(1)a
(2)C
【解析】根据理想气体状态方程,所以图像的斜率的物理意义为CT,随着压缩气体,对气体做功,气体内能增加,温度升高,斜率变大,图线向上弯曲,故第
(1)题中选图a,第二题选C.
7.2014年物理上海卷
30.(10分)如图,一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将一段气体封闭在管中。
当温度为280K时,被封闭的气柱长L=22cm,两边水银柱高度差h=16cm,大气压强p0=76cmHg。
(1)为使左端水银面下降3cm,封闭气体温度应变为多少?
(2)封闭气体的温度重新回到280K后,为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?
(1)350K;
(2)10cm
(1)初态压强
末态时左右水银面高度差为h=(16-2×
3)cm=10cm,压强
由理想气体状态方程:
解得
(2)设加入的水银高度为l,末态时左右水银面高度差h'
=(16+2×
2)-l
式中cmHg
l=10cm
8.2015年上海卷30.(10分)如图,气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与气缸光滑接触。
初始时两侧气体均处于平衡态,体积之比V1∶V2=1∶2,温度之比T1∶T2=2∶5。
先保持右侧气体温度不变,升高左侧气体温度,使两侧气体体积相同;
然后使活塞导热,两侧气体最后达到平衡。
(1)两侧气体体积相同时,左侧气体的温度与初始温度之比;
(2)最后两侧气体的体积之比。
(1)2;
(2)
(1)设初始时压强为p
左侧气体满足:
右侧气体满足:
解得
(2)活塞导热达到平衡,左侧气体满足:
平衡时T'
1=T'
2
9.2016年上海卷29.(8分)某同学制作了一个结构如图(a)所示的温度计。
一端封闭的轻质细管可绕封闭端O自由转动,管长0.5m。
将一量程足够大的力传感器调零,细管的开口端通过细线挂于力传感器挂钩上,使细管保持水平、细线沿竖直方向。
在气体温度为270K时,用一段水银将长度为0.3m的气柱封闭在管内。
实验时改变气体温度,测得封闭气柱长度l和力传感器读数F之间的关系如图(b)所示(实验中大气压强不变)。
(1)管内水银柱长度为m,为保证水银不溢出,该温度计能测得的最高温度为K。
(2)若气柱初始长度大于0.3m,该温度计能测量的最高温度将
(选填:
“增大”,“不变”或“减小”)。
(3)若实验中大气压强略有升高,则用该温度计测出的温度将(选填:
“偏高”,“不变”或“偏低”)。
(1)0.1;
360
(2)减小(3)偏低
(1)由于轻质管可以绕O点转动,通过力矩关系有:
设水银长度的一半为x,封闭气体长度为l,,研究气体长度为0.3m和0.35m两个位置,可以计算出水银长度为:
2x=0.1m;
为保证水银不溢出,水银刚好到达管口,此时封闭气体长度为l=0.4m,则根据,可以算出此时温度为T=360K。
(2)根据上题结论,从公式可以看出,后来温度与原来的气体长度有反比关系,所以该温度计能够测量的最大温度将会减小。
(3)实验过程中大气压强增加,公式,得到,温度会增加,但如果仍然用计算的话,会出现测量值偏低。
10.2016年上海卷30.(10分)如图,两端封闭的直玻璃管竖直放置,一段水银将管内气体分隔为上下两部分A和B,上下两部分气体初始温度相等,且体积VA>VB。
(1)若A、B两部分气体同时升高相同的温度,水银柱将如何移动?
某同学解答如下:
设两部分气体压强不变,由,…,,…,所以水银柱将向下移动。
上述解答是否正确?
若正确,请写出完整的解答;
若