第二章氣體、固體和液體

第3節綜合拔高練

五年高考練考點1氣體實驗定律在單一變化過程問題中的應用1.[2021全國甲,33(1),5分,*]如圖，一定量的理想氣體經歷的兩個不同過程，分別由體積-溫度(修。圖上的兩條直線/和〃表示，匕和仁分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標;友為它們的延長線與橫軸交點的橫坐標，歸二-273.15℃；a為直線/上的一點。由圖可知，氣體在狀態a和人的壓強之比久二;氣體在狀態力和c的壓強之比”二。PbPc[2021湖南,15(2),8分,*]小贊同學設計了一個用電子天平測量環境溫度的實驗裝置，如圖所示。導熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質量處=600g、截面積920點的活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質直桿中心置于固定支點A上，左端用不可伸長的細繩豎直懸掛活塞,右端用相同細繩豎直懸掛一個質量加尸1200g的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當電子天平示數為600.0g時,測得環境溫度7；=300Ko設外界大氣壓強RLl.OXlO'Ta,重力加速度^10m/so(/)當電子天平示數為400.0g時，環境溫度A為多少？(方)該裝置可測量的最高環境溫度2為多少？考點2氣體實驗定律在多變化過程問題中的應用(2020北京,4,3分*)如圖所示，一定量的理想氣體從狀態A開始，經歷兩個過程，先后到達狀態3和Q有關兒3和C三個狀態溫度北、7；和Z的關系，正確的是()A.TfTb、TkTB.Ta〈Tb、T《TcC.TfTc、T?TRTfTc,T《Tc考點3氣體實驗定律在兩部分氣體的關聯問題中的應用[2021全國甲,33⑵,10分,/]如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體沖間的隔板將氣體分為力、〃兩部分;初始時,兒〃的體積均為匕壓強均等于大氣壓自。隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當隔板兩邊壓強差超過0.5自時隔板就會滑動，否則隔板停止運動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使”的體積減小為5。(7)求力的體積和〃的壓強；(0再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時A的體積和方的壓強。考點4氣體實驗定律在變質量問題中的應用[2021河北,15(2),8分,某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣,溫度為27℃時，壓強為3.OX103Pao(1)當夾層中空氣的溫度升至37C,求此時夾層中空氣的壓強；(力)當保溫杯外層出現裂隙，靜置足夠長時間，求夾層中增加的空氣質量與原有空氣質量的比值。設環境溫度為27C,大氣壓強為LOXIOPa。[2020課標/,33(2),10分,*]甲、乙兩個儲氣罐儲存有同種氣體(可視為理想氣體)。甲罐的容積為匕罐中氣體的壓強為夕;乙罐的容積為2匕罐中氣體的壓強為現通過連接兩罐的細管把甲罐中的部分氣體調配到乙罐中去,兩罐中氣體溫度相同且在調配過程中保持不變，調配后兩罐中氣體的壓強相等。求調配后(1)兩罐中氣體的壓強；(為甲罐中氣體的質量與甲罐中原有氣體的質量之比。[2020課標〃,33⑵,10分,#]潛水鐘是一種水下救生設備，它是一個底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時其內部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險的需要。為計算方便，將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為力、開口向下的圓筒;工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為〃的水下，如圖所示。已知水的密度為。，重力加速度大小為g大氣壓強為外吩力,忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。(1)求進入圓筒內水的高度7；(力)保持〃不變，壓入空氣使筒內的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強為6時的體積。考點5氣體實驗定律的微觀解釋[2019課標〃,33(1),5分,*]如片，圖所示,1、2、3三個點代表某容器中一定量理想氣體的三個不同狀態，對應的溫度分別是7；、T?、T”用川、5、鵬分別表示這三個狀態下氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數，則NNJH。(填“大于”“小于”或“等于”)(2019北京理綜,15,6分,*)下列說法正確的是()A.溫度標志著物體內大量分子熱運動的劇烈程度B.內能是物體中所有分子熱運動所具有的動能的總和C.氣體壓強僅與氣體分子的平均動能有關D.氣體膨脹對外做功且溫度降低，分子的平均動能可能不變[2019江蘇單科,13A(1),*](多選)在沒有外界影響的情況下，密閉容器內的理想氣體靜置足夠長時間后，該氣體。A.分子的無規則運動停息下來B.每個分子的速度大小均相等C.分子的平均動能保持不變D.分子的密集程度保持不變三年模擬練.(2021湖北武漢高二下期中,*)一定質量的理想氣體，其狀態變化過程中的p與K的關系如圖所示,該過程對應的夕7,圖像應是()p儼A.（）rB.（＞pC.drD.（）.（2021江蘇南通如皋中學高二下月考,*）一開口向下、導熱均勻的直玻璃管，通過細繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒在固定水銀槽中，管內外水銀面高度差為力,下列情況中能使細繩拉力增大的是（）A.大氣壓強增加B.環境溫度升高且大氣壓強不變C.向水銀槽內注入水銀D.略微增加細繩長度，使玻璃管位置相對水銀槽下移.（2021江蘇邛江中學高二下期中”）如圖甲是一定質量的氣體由狀態力經過狀態8變為狀態C的片7圖像。已知氣體在狀態力時的壓強是1.5X10「Pa。⑴說出力一8過程中壓強變化的情形，并根據圖像提供的信息，計算圖甲中方的值。（2）請在圖乙坐標系中,作出該氣體由狀態力經過狀態夕變為狀態。的右7圖像，并在圖線相應位置上標出字母4B、a如果需要計算才能確定有關的坐標值，請寫出計算過程。.（2020黑龍江哈爾濱三中高二下月考改編,*）如圖所示，上下粗細不一樣的汽缸被輕繩通過活塞豎直吊在空中,汽缸底面積為S,活塞橫截面積為［，汽缸上下兩部分的長度相同。汽缸側壁有一個小孔與裝有水銀的U形輕質細玻璃管相通。最初室溫為2時，活塞恰好在汽缸上下兩部分的分界處，玻璃管內左右水銀液面高度差為形管內的氣體體積、質量不計）。已知大氣壓強為用水銀的密度為4重力加速度為g。不計活塞與汽缸的摩擦。⑴求汽缸的質量批⑵現對汽缸里的氣體緩慢加熱,試判斷玻璃管內左右兩側水銀液面高度差h是否變化？⑶若繼續對汽缸里的氣體緩慢加熱，請通過計算確定活塞與汽缸分離的臨界溫度。答案全解全析第二章氣體、固體和液體第3節綜合拔高練五年高考練.答案埼解析根據片1圖像畫出片7圖像。a、。在圖線I上,加圖線過原點，是等壓線，可知r=r,所以*1法二兩點溫度相Pb同,根據玻意耳定律可得夕”仔.必由等壓線知Pb=Pb，二Pc,，解得"Pc11.答案（i）297K（/7）309K解析（/）當環境溫度為￡=300K時,設鐵塊所受支持力為A；對鐵塊受力分析得八什分二您g對活塞受力分析得F\+pSm?R\S聯立可得與二=i.oxiOTa同理,當環境溫度為E時，設鐵塊所受支持力為限k二例+四貯詈些2=。99X105Pao由查理定律可得pi=piAr2聯立可得A=297K（力）當環境溫度最高時，細繩上的拉力剛好為零，則pFA+^i.03X105Pa由查理定律可得P1=_E2_T1Tmax解得7；ax=309K.C由圖可知三個狀態的參量:掰功=2小心0.6%）;風pl2即52%）4片0.6小匕=2%）。由理想氣體的狀態方程知*二第1筌,可得方￥矗7；二北,故選項C正確。.答案（，）0.4以內（力）（再-1）年r解析（/）〃氣體等溫變化4片星解得所2凸隔板部止時，所必+0.5所2.5a力氣體等溫變化:自上2.5r/匕二0.4V（方）活塞回到初始位置的過程中,4氣體等溫變化，設〃的壓強為％',體積為%'力氣體等溫變化,設力的壓強為r',體積為匕'匕‘當3比Pa大0.5自時，隔板停止運動,R,二口+0.5rVa^V/=2V聯立解得匕'=（百-1）匕*二竿外.答案（/）3.IXlO'Pa（萬芹解析（，）夾層內氣體原狀態:￡=（273+27）K=300K、p,=3.0X103Pa溫度升高后:E=（273+37）K=310K、求r等容變化:穌丁1>2解得:“3.IXlOTa（力）設夾層容積為匕夾層中增加的氣體在壓強為口狀態下的體積為力匕大氣壓強為P）等溫變化:口（/H）二解得吟△m_pW_97~m~~pV~~3.答案（/）氯力國解析（/）假設乙罐中的氣體被壓縮到壓強為夕，其體積變為九由玻意耳定律有飄2午夕匕①現兩罐氣體壓強均為夕，總體積為（件匕）。設調配后兩罐中氣體的壓強為夕'，由玻意耳定律有M珠匕戶夕'（I42J/）②聯立①②式可得,'女③（力）若調配后甲罐中的氣體再被壓縮到原來的壓強夕時,體積為七由玻意耳定律夕'I勺也④設調配后甲罐中氣體的質量與甲罐中原有氣體的質量之比為由由密度的定義有公得⑤聯立③④⑤式可得行?7?答案（'）黑”（切臂解析（/）設潛水鐘在水面上方時和放入水下后筒內氣體的體積分別為上和九放入水下后筒內氣體的壓強為人由玻意耳定律和題給條件有Pi匕二R匕①V^hS@K=（/t-7）5@夕尸幺）+。4〃~/）④聯立以上各式并考慮到沙》力/，解得j=pg>iPo+pgn(力)設水全部排出后筒內氣體的壓強為R,此時筒內氣體的體積為這些氣體在其壓強為用時的體積為幾由玻意耳定律有Pl匕⑥其中Pz=Po+Pg/i⑦設需壓入筒內的氣體體積為匕依題意勺4-K⑧聯立②⑥⑦⑧式得"pgsHh⑨Pg8.答案大于等于大于解析由理想氣體的狀態方程得竽二?二勺空，可知TfT?"。由狀態1到狀態2,氣?I1273體壓強減小,氣體體積相同，溫度降低，則氣體分子在單位時間內撞擊容器壁上單位面積的平均次數減少,川＞限對狀態2和狀態3,壓強相同，溫度大的次數少，則A溫度是分子平均動能的標志，故A正確;內能是物體中所有分子的分子動能與分子勢能的總和，故B錯誤;氣體壓強與氣體分子的平均動能和分子密集程度有關，故C錯誤;氣體溫度降低廁氣體分子的平均動能減小，故D錯誤。CD由分子動理論的基本內容可知，分子永不停息地做無規則運動，選項A錯誤；在無外界影響下，靜置的理想氣體溫度不變，因此分子的平均動能不變，但每個分子的速度大小無法確定，選項B錯誤,C正確;因靜置足夠長時間,分子無規則運動在各個位置的概率相等,故分子的密集程度保持不變，選項D正確。三年模擬練1.C由題圖可以寫出氣體壓強與體積的函數關系式為"女匕根據理想氣體狀態方程牛工6；可得出六A”可知右7圖像為拋物線，故選Co.A設封閉氣體的壓強為夕,玻璃管質量為縱繩的拉力與管的重力和管中高出液面部分水銀的重力之和大小相等，即￡=(r-〃)S+〃/交Qg//S+/〃g大氣壓強增加時，假設封閉氣體的壓強不變，則封閉氣體的體積減小，液柱高度力增加，所以繩的拉力增加，故A正確。環境溫度升高，假設封閉氣體的體積不變，則封閉氣體的壓強增大，根據尸6-。的可知力減小，所以繩的拉力減小，故B錯誤;向水銀槽內注入水銀，假設封閉氣體的體積不變,則封閉氣體壓強增大，可知水銀面高度差h減小,所以繩的拉力減小，故C錯誤;略微增加細繩長度，使玻璃管位置相對水銀槽下移，封閉氣體體積減小，壓強增大,再根據尸6-Pgh可知水銀面高度差h減小，所以繩的拉力減小，故I)錯誤。.答案見解析解析⑴從題圖甲所示圖像可知"與3連線的延長線過原點，即1/與7成正比，由理想氣體狀態方程可知,4一5氣體發生等壓變化，即PFPho由題圖甲可知，氣體在力狀態的體積y0.4nf在8狀態，氣體的狀態參量小0.6日后300K從A到3氣體發生等壓變化，由蓋-呂薩克定律有y二M7/ITr解得7>200K(2)由題圖甲可知,〃氣體發生等容變化，且所所1.5義10'Pa由圖甲所示圖像