届高三物理知识点优化训练气体.docx

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届高三物理知识点优化训练气体

2010届高三物理知识点优化训练：

气体

物理试卷

一、选择题

1.下列说法正确的是

A．玻意耳定律对任何压强都适用

B．盖·吕萨克定律对任意温度都适用

C．常温、常压下的各种气体，可以当做理想气体

D．一定质量的气体，在压强不变的情况下，它的体积跟温度成正比

2.对于理想气体方程

=恒量，下列叙述正确的是

A．质量相同的不同种气体，恒量一定相同

B．质量不同的不同种气体，恒量一定不相同

C．摩尔数相同的任何气体，恒量一定相等

D．标准状态下的气体，恒量一定相同

3.一定质量的理想气体，在保持温度不变的条件下，设法使其压强增大，在这一变化过程中

A．气体分子的平均动能一定增大B．气体的密度一定增大

C．外界一定对气体做了功D．气体一定从外界吸收了热量

4.一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程可以实现

A．先将气体等温膨胀，再将气体等容降温

B．先将气体等温压缩，再将气体等容降温

C．先将气体等容升温，再将气体等温膨胀

D．先将气体等容降温，再将气体等温压缩

5.一定质量的气体，在做等温变化的过程中，下列物理量发生变化的有：

A．气体的体积B．单位体积内的分子数C．气体的压强D．分子总数

6.一定质量的理想气体等容变化中，温度每升高1℃，压强的增加量等于它在17℃时压强的

A．

B．

C．

D．

7.一定质量的气体当体积不变而温度由100℃上升到200℃时，其压强

A．增大到原来的两倍B．比原来增加

倍

C．比原来增加

倍D．比原来增加

倍

8.如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是

A．a点对应的气体状态其体积大于b点对应的气体体积

B．a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积

C．a点对应的气体分子密集程度大于b点的分子密集程度

D．a点气体分子的平均动能等于b点的分子的平均动能

9.如图所示，一定质量的理想气体，由状态a沿直线ab变化到状态b。

在此过程中

A．气体的温度保持不变

B．气体分子平均速率先减小后增大

C．气体的密度不断减小

D．气体必然从外界吸热

10.定质量的理想气体，高考资源网由状态A（1，3）沿直线AB变化到C（3，1），如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是

A．1：

1：

1B．1：

2：

3

C．3：

4：

3D．4：

3：

4

11.在两个容器中，高考资源网分别装有相同温度，相同压强的氧气和氢气，那么在这两个容器中的气体一定还具有相同的

A．气体密度　　　　　　　　B．气体的物质的量

C．气体分子的平均速率　　D．单位体积内的分子数

12.一定质量的理想气体，在状态变化后密度增大为原来的4倍，气体的压强和热力学温度与原来相比可能是

A．压强是原来的4倍，温度是原来的2倍

B．压强和温度都为原来的2倍

C．压强是原来的8倍，温度是原来的2倍

D．压强不变，温度是原来的

二、填空题

13.设大气压保持不变，当室温由6℃升高到27℃时，室内空气将减少　　　%。

14.如图所示，汽缸中封闭着温度为100℃的空气，一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接，重物和活塞都处于平衡状态，这时活塞离气缸底的高度为10cm，如果缸内空气变为0℃，重物将上升　　　　cm。

15.如图所示，质量分别为m１和m２的同种气体，分别以恒定的温度t１和t２等温变化，变化过程分别用图中等温线1和2表示，如m1=m2，则t1____t2　；如t1=t2，则m1______m2，（填“>”“=”或“<”）

16.图为一定质量的理想气体经历a→b→c→d→a四次状态变化的p-V图线，在这几个过程中，气体对外做功的是____过程，气体吸热的是____过程，气体内能增加的是____过程。

三、实验题

17.如图所示，是某同学利用DIS实验系统研究一定质量的理想气体的状态变化，得到的P-T图象。

气体状态由A变化至B的过程中，气体的体积将（填“变大”或“变小”），这是（填“吸热”或“放热”）过程。

18.现有下列实验器材：

毫米刻度的直尺（长约30cm）一根，内径为2-3mm的粗细均匀的直玻璃管一根（玻璃管内有一段长8-10cm的水银柱封闭一段长约12-15mm的空气柱），量角器，温度计，带有重锤线的铁支架。

请用上述器材设计一个用图像法处理数据的测定实验室内大气压强的实验方案：

（1）实验原理_______________________________。

（2）请在方框内画出实验装置简图

（3）实验步骤__________________________________________________________。

（4）测量的物理量___________________。

（5）请简述你是如何用图像法处理数据的____________________________________。

四、计算题

19.（容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×105Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃，当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27℃，求：

（1）塞子打开前的最大压强；

（2）27℃时剩余空气的压强。

20.如图所示，足够长的圆柱形气缸竖直放置，其横截面积为1×10－3m2，气缸内有质量m＝2kg的活塞，活塞与气缸壁封闭良好，不计摩擦。

开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底12cm，此时气缸内被封闭气体的压强1.5×105Pa，温度为300K。

外界大气压为1.0×105Pa，g＝10m/s2。

（1）现对密闭气体加热，当温度升到400K，其压强多大？

（2）若在此时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，气缸内气体的温度为360K，则这时活塞离缸底的距离为多少？

21.如图所示，竖直圆筒固定不动，粗圆筒横截面积是细圆筒的4倍，细筒足够长。

粗筒中A、B两轻质活塞间封有空气，气柱长l=20cm，活塞A上方的水银深h=10cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计。

用外力向上托住活塞B，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平。

现使活塞B缓慢上移，直到有一半水银被推到细筒中，求活塞B上移的距离．设在整个过程中气体的温度不变，大气压强p0=75cmHg。

22.如图所示，长31cm内径均匀的细玻璃管，开口向上竖直放置，齐口水银柱封住10cm长的空气柱，若把玻璃管在竖直平面内缓慢转动90o后至开口端水平，发现空气长度变为7.2cm。

然后继续缓慢转动90o至开口向上。

求：

（1）大气压强的值。

（2）末状态时空气柱的长度。

23.通过热学的学习，我们知道，气体的压强跟气体的温度有关。

一定质量的气体在体积不变的情况下，气体温度升高时压强增大，气体温度降低时压强减小。

1787年法国科学家查理通过实验研究，发现所有的气体都遵从这样的规律：

一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度每升高（或降低）1℃，增加（或减小）的压强等于它在0℃时压强的

。

（1）根据查理发现的规律，试写出一定质量的气体在体积不变的情况下，其压强与温度t（摄氏温度）之间的函数关系式。

（2）根据查理发现的规律的表述可知，一定质量的气体在体积不变的情况下，其压强与摄氏温度t不成正比，若定义一种新的温度T，使查理发现的规律这样表述：

一定质量的气体在体积不变的情况下，其压强与温度T成正比。

试通过计算导出温度T与摄氏温度t的关系式。

24.某地区空气污染较严重，一位同学受桶装纯净水的启发，提出用桶装的净化压缩空气供气。

设每人1min内呼吸16次，每次吸入1atm的净化空气500mL，而每个桶能装10atm的净化空气20L，假定这些空气可以全部被吸收完。

设温度不变，估算一下每人每天需吸多少桶净化空气，请你对这位同学的提议做出评价。

25.如图所示，圆柱形气缸A、B的直径相同，B是封闭的，气缸内各部分理想气体的压强为p1=0.5×105Pa，p2=1.5×105Pa，外界大气压p0=1.0×105Pa，初温均为27℃，l1=30cm，l2=16cm，l3=8cm。

A、B内两活塞用硬细杆相连处于静止状态，忽略一切摩擦，欲使B内两部分气体压强相等，须使A的温度升高多少?

（表示B内温度不变）

参考答案

一、选择题

1.C

解析：

根据理想气体的定义可作出判断。

2.C

解析：

由pV=nRT可得。

3.BC

4.BD

解析：

根据气体的实验定律来分析。

5.ABC

解析：

等温过程中，p、V发生相应变化，单位体积内的分子数也随之发生相应变化。

6.D

7.C

8.BCD

9.BCD

10.C

解析：

由理想气体状态方程可作出判断。

11.CD

12.CD

二、填空题

13.7％

解析：

此题关键是确定好一定质量的气体作为研究对象。

14.2.68cm

解析：

缸中气体做等压变化，由盖·吕萨克定律可得。

15.＞、＞

16.BCD

三、实验题

17.   变小  放热

18.

（1）实验原理：

如图中甲所示，设玻璃管内封闭空气柱长度为L，压强为p，根据玻意耳定律有pL=c（常量）。

设大气压强为p0，水银柱产生的压强为p’，则p=p0+p’，代入上式可得

设水银柱长度为L＇，则

。

取若干个不同的a值，测出相应的空气柱长度，虽然c是未知量，不能直接计算出p0，但可采用图像法，作出

图像，图线的截距即为所求的大气压强；

（2）如图甲；

（3）实验步骤：

①组装实验器材（如图甲）；②将玻璃管倾斜放置，用量角器测出玻璃与垂錘线的夹角a1，用直尺测出封闭空气柱长度L1；③多次改变玻璃管的倾角。

（4）测量物理量：

分别测量和记录相就范的夹角a2、a3……和空气长度L2、L3

（5）数据处理方法：

根据上述测量数据计算出相应的水银柱产生的压强

、

、

……。

以p＇主纵轴，

为横轴，建立直角坐标系，根据记录的数据描点作图（如图乙），图线的截距就是所求的大气压强p。

四、计算题

19.解析：

塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。

塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。

（1）塞子打开前：

选瓶中气体为研究对象，

初态：

p1=1.0×105Pa，T1=273+27=300K

末态：

p2=？

，T2=273+127=400K

由查理定律可得：

p2=T2/T1×p1=400/300×1.0×105Pa≈1.33×105Pa

（2）塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象。

初态：

p1′=1.0×105Pa，T1′=400K

末态：

p2′=？

T2′=300K

由查理定律可得：

p2′=T2′/T1′×p1′=300/400×1.0×105≈0.75×105Pa

20.解析：

（1）∵气体体积不变

∴

P＝2×105pa

（2）P3=P0+mg/s=1.2×105pa

T3=360K

21.8cm

22.解析：

（１）等温变化

（２）

23.解析：

（1）设0℃时的压强为P0，t℃时的压强为Pt，根据查理发现的规律的表述，得：

整理得：

Pt=P0（1+

）

（2）设温度为t1时的压强为P1，温度为t2时的压强为P2，有：

P1=P0（1+

t1）

P2=P0（1+

t2）

所以有：

要使

则有：

T=273+t

24.解析：

每人每天所吸1atm净化空气的体积为

V=（16×60×24）×500mL=1.152×104L

由玻意耳定律可知，每桶10atm的净化空气转化为1atm时的体积为V/=10×20/1L=200L

故每人每天需要净化空气的桶数为n=V/V/=1.152×104/200=57.6≈58桶

由此可见，这个方案并不现实。

25.解析：

因活塞处于静止状态，由平衡条件得，（p0－p1）S=（p2－p2）S①

代入数据得p3=1.0×105Pa

对B内左侧气体有p2l2S=pl2/S②

对B内右侧气体有p3l3S=pl3/S③

又l2+l3=l2/+l3/=（16+8）cm=24cm④

联立②③④得l3/=6cm

活塞右移⊿x=l3－l3/=2cm，当B内两侧压强相等时，

对活塞由平衡条件得，（p1/－p0）S=（p－p0）S

解得p1/=p0=1.0×105Pa

对A内气体由理想气体的状态方程得，p1l1S/T1=p1/l1/S/T1/，其中l1/=（30+2）cm=32cm

即有0.5×30S/300=1×32S/T1/

解得T1/=640K

A内温度升高⊿T=T1/－T1=340K