2022年高考物理二轮复习热点专题巩固练专题14 理想气体状态方程（原卷版）.doc

《2022年高考物理二轮复习热点专题巩固练专题14 理想气体状态方程（原卷版）.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理二轮复习热点专题巩固练专题14 理想气体状态方程（原卷版）.doc（12页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、专题14 理想气体状态方程【母题来源一】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国卷）【母题原题】(2020·全国卷)(多选)如图,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中()A.气体体积逐渐减小,内能增知B.气体压强逐渐增大,内能不变C.气体压强逐渐增大,放出热量D.外界对气体做功,气体内能不变E.外界对气体做功,气体吸收热量【母题来源二】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（山东卷）【母题原题】(2020·山东等级考)一定质量的理

2、想气体从状态a开始,经ab、bc、ca三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0,2p0),以下判断正确的是( ) A.气体在ab过程中对外界做的功小于在bc过程中对外界做的功B.气体在ab过程中从外界吸收的热量大于在bc过程中从外界吸收的热量C.在ca过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在ca过程中内能的减少量大于bc过程中内能的增加量【母题来源三】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国卷）【母题原题】(2020·全国卷)甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)

3、,甲罐的容积为V,罐中气体的压强为p;乙罐的容积为2V,罐中气体的压强为。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。求调配后两罐中气体的压强;甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。【母题来源四】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国卷）【母题原题】(2020·全国卷)潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由

4、水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图所示。已知水的密度为,重力加速度大小为g,大气压强为p0,Hh,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。(1)求进入圆筒内水的高度l;(2)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p0时的体积。【母题来源五】2020年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国III卷）【母题原题】(2020·全国卷)如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18 cm的U形管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h0=4 cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离l=12 cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283 K,大气压强p0

5、 = 76 cmHg。(1)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?(2)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰好与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?【母题来源六】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【母题原题】(2020·江苏高考)一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C,其p-图象如图所示,求该过程中气体吸收的热量Q。【母题来源七】2020年全国普通高等学校招生统一考试物理（山东卷）【母题原题】(2020·山东等级考)中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴

6、位上,进而治疗某些疾病。常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口;右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门。使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气压,使火罐紧紧吸附在皮肤上。抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强。某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为450 K,最终降到300 K,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的。若换用抽气拔罐,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同。罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化。求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的

7、比值。【命题意图】以图象的形式呈现气体参量的变化，考查气体实验定律和理想气体状态方程，意在考查考生的理解能力。【考试方向】选修33模块包含的考点较为固定，命题重点主要集中在分子动理论、热力学定律和气体实验定律的理解和应用等方面。对气体状态变化的考查一般涉及气体多个变化过程，每一过程只发生一种变化，如先发生等压变化，再发生等容变化。【得分要点】理解气体实验定律和理想气体状态方程：玻意耳定律：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，p1V1=p2V2。查理定律：一定质量的气体，在体积不变的情况下，。盖·吕萨克定律：一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，。理想气体状态方程：对于一定质量的

8、理想气体，。应用气体状态方程解题的一般步骤：明确研究对象，即某一定质量的理想气体；确定气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；由状态方程列式求解；讨论结果的合理性。1.（2020·广东省珠海市模拟）下列说法中正确的是 A一定质量的理想气体体积增大时，其内能一定减少B气体的温度降低，某个气体分子热运动的动能可能增加C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D当水面上方的水蒸气达到饱和状态时，水中不会有水分子飞出水面E.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，会使分子直径计算结果偏大2.(2020·山东

9、泰安二模)某兴趣小组设计了如图所示的便携式水银气压计,粗细均匀的细U形管竖直放置,左管密封,上方为真空,右管开口,两管均标有刻度,根据左右两管中水银面高度差便可直接得到大气压的数值。某次因使用不当,导致有气泡进入左管顶部,此时两水银液面高度差只有750 mm,左侧水银面到管顶的距离为80 mm。为修正上述测得的大气压值,将右管直接连接在压强恒为678 mmHg的气压仓上,此时,气压计两水银液面高度差为670 mm,不考虑过程中的温度变化。求:(1)大气压的准确数值;(2)若断开气压仓,将U形管开口向上倾斜放在与水平面成30°角的实验架上,则水银是否会溢出?并简述理由。3.（2020&

10、#183;河北省张家口市高三上学期10月阶段检测）如图所示，体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为S的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分，汽缸上部通过单向阀门K（气体只能进汽缸，不能出汽缸）与一打气简相连.开始时汽缸内上部分空气的压强为，现用打气筒向容器内打气.已知打气简每次能打入压强为、体积为的空气，当打气n次后，稳定时汽缸上下部分的空气体积之比为9:1，活塞重力，空气视为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦.求:（1）当打气n次活塞稳定后，下部分空气的压强；（2）打气简向容器内打气次数n.4.(2020·湖南湘潭三模)如图所示,一质量为M的汽缸竖直“悬吊”,

11、汽缸内有横截面积为S的活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气。活塞和汽缸内封闭有一定质量的理想气体,轻质细线的一端固定在活塞上,另一端固定在天花板上。已知大气压强为p0,气体的温度为T0,活塞到汽缸底部的距离为d,汽缸与活塞均具有良好的导热性。求:(1)外界温度降低为T时,活塞到汽缸底部的距离;(2)若把细线剪断,保持气体的温度不变,且不计空气阻力,在汽缸未落地前活塞到汽缸底部的距离。5.(2020·江西二模)如图所示,A、B为水平地面上两内壁光滑的圆筒形汽缸,其中A被固定在地面上,B未固定。A、B两汽缸总长度均为2L,分别用面积为2S与S的不计厚度的轻活塞封闭一定质量的理想气体,两活塞用一略长

12、于2L的细轻杆相连。A汽缸壁与活塞均绝热,内接有一电阻丝。B汽缸质量为m,其汽缸壁导热,与水平面间的动摩擦因数为,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。开始时汽缸A、B中的活塞均正好处在汽缸正中央,两汽缸内气体与外界环境温度均为T0,两汽缸内气体的压强均为p0(p0为大气压强),环境温度不变,重力加速度为g。现给电阻丝通电,对A汽缸内气体缓慢加热,求:(1)B汽缸开始移动时其内部气体压强pB与体积VB;(2)A汽缸内活塞移动到A汽缸最左端时其内部气体的温度TA。6（2020·广东高考模拟）将消毒碗柜里刚经过高温消毒的一个圆柱型茶杯和杯盖小心取出后，立刻用杯盖盖住茶杯，并放置在水平桌面上

13、，如图。开始时茶杯内部封闭气体的温度t187 、压强等于外界大气压强p0。放置一段时间后，茶杯内气体的温度等于室内温度t227 已知杯盖的质量为m，茶杯橫截面圆形面积为S，杯盖住茶杯后密封良好没有发生漏气。茶杯内部封闭气体可视为理想气体，重力加速度大小为g。（i）求最后茶杯内部封气体的压强和杯盖对茶杯的压力大小；（ii）在茶杯连同杯内气体的温度达到稳定后，用力作用在杯盖上缓慢上提，结果发现茶杯能随杯盖一起向上离开桌面，求茶杯的质量M满足什么条件？7.（2020届陕西省西安中学模拟）如图所示，透热的气缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M=200kg，活塞质量m=10kg，活塞面积S=100cm

14、2活塞与气缸壁无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27，活塞正位于气缸正中，整个装置都静止。已知大气压恒为p0=1.0×105Pa，重力加速度为g=10m/s2求：（a）缸内气体的压强p1；（b）缸内气体的温度升高到多少时，活塞恰好会静止在气缸缸口AB处？8（2020黑龙江省齐齐哈尔模拟）如图所示，竖直放置的气缸内壁光滑，横截面积为S=10-3 m2，活塞的质量为m=2 kg，厚度不计在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B下方气缸的容积为1.0×10-3m3 ，A、B之间的容积为2.0×10-4 m3，外界大气压强p0=1.0×105

15、 Pa开始时活塞停在B处，缸内气体的压强为0.9 p0，温度为27 ，现缓慢加热缸内气体，直至327 求： （1）活塞刚离开B处时气体的温度t2；（2）缸内气体最后的压强；（3）在图（乙）中画出整个过程中的pV图线9（2020·长郡中学高考模拟）如图所示，竖直放置的光滑圆柱形绝热气缸，上端开口，有一质量m=10 kg、横截面积S=10 cm2的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，在气缸内距缸底h=0.2 m处有体积可忽略的卡环a、b，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0=200 K。现通过内部电热丝缓慢加热气缸内气体，直至活塞恰好离开a、b。已知大气压强p0=1.0×105 Pa。求：（g取10 m/s2）（1）活塞恰要离开a、b时，缸内气体的压强p1；（2）当活塞缓慢上升h=0.1 m时（活塞未滑出气缸）缸内气体的温度T为多少？（3）若从开始加热到活塞缓慢上升h=0.1 m的全过程中电阻丝放热52 J，求气体内能的变化量U。