高二物理氣體專項訓練
物理在絕大多數的省份既是會考科目又是高考科目,在高中的學習中占有重要地位。下面為大家推薦了高考物理氣體專項訓練,請大家仔細閱讀,希望你喜歡。
第Ⅰ卷(選擇題,共44分)
一、選擇題(本大題共11小題,每小題4分,共44分,每小題至少有一個選項是正確的,全部選對的得4分,選對但不全的得2分,錯選或不答的得0分)
1.對一定量的氣體,下列說法正確的是( )
A.氣體的體積是所有氣體分子的體積之和
B.氣體分子的熱運動越劇烈,氣體溫度就越高
C.氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的
D.當氣體膨脹時,氣體分子之間的勢能減小,因而氣體的內能減小
解析:由于氣體分子之間的距離大于10r0,分子與分子之間的空隙很大,故A項錯誤;氣體溫度越高,分子的熱運動越劇烈,B對;氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產生的,C對;由于氣體分子間不存在相互作用力,因此也就沒有分子勢能,故D錯.
答案:BC
2.一定質量的理想氣體,在某一平衡狀態下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關系正確的是( )
A.p1=p2,V1=2V2,T1=12T2
B.p1=p2,V1=12V2,T1=2T2
C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2
D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2
解析:由理想氣體狀態方程可知,一定質量的理想氣體初、末狀態的pVT=C(定值),各選項代入數據可知只有選項D滿足條件.
答案:D
3.(2012•承德質檢)對于一定質量的理想氣體,下列四個敘述中正確的是( )
A.當分子熱運動變劇烈時,壓強必變大
B.當分子熱運動變劇烈時,壓強可以不變
C.當分子間的平均距離變大時,壓強必變小
D.當分子間的平均距離變大時,壓強必變大
解析:根據氣體壓強產生的原因可知:一定質量的理想氣體的壓強,由氣體分子的平均動能和氣體分子的密集程度共同決定.A、C、D三個選項均只給定了其中一個因素,而另一個因素不確定.不能判斷壓強是變大還是變小,所以只有B正確.
答案:B
4.如圖所示,內徑均勻、兩端開口的V形管,B支管豎直插入水銀槽中,A支管與B支管之間的夾角為θ,A支管中有一段長為h的水銀柱保持靜止,下列說法中正確的是( )
A.B管內水銀面比管外水銀面高h
B.B管內水銀面比管外水銀面高hcosθ
C.B管內水銀面比管外水銀面低hcosθ
D.管內封閉氣體的壓強比大氣壓強小hcosθ高汞柱
解析:以A管中的水銀為研究對象,則有p+hcosθ=p0,B管內壓強p=p0-hcosθ,顯然p
答案:BD
5.(2013•濰坊高二檢測)如圖所示為充氣泵氣室的工作原理圖.設大氣壓強為p0,氣室中的氣體壓強為p,氣室通過閥門S1、S2與空氣導管相連接.以下選項中正確的是( )
A.當橡皮碗被拉伸時,p>p0,S1關閉,S2開通
B.當橡皮碗被拉伸時,p
C.當橡皮碗被壓縮時,p>p0,S1關閉,S2開通
D.當橡皮碗被壓縮時,p
解析:當橡皮碗被拉伸時,氣室內空氣體積增大,氣室內氣體壓強減小,p
答案:C
6.(2012•高考福建理綜)空氣壓縮機的儲氣罐中儲有1.0 atm的空氣6.0 L,現再充入1.0 atm的空氣9.0 L.設充氣過程為等溫過程,空氣可看做理想氣體,則充氣后儲氣罐中氣體壓強為( )
A.2.5 atm B.2.0 atm
C.1.5 atm D.1.0 atm
解析:根據玻意耳定律有p1V1+p2V2=p3V3,解得p3=2.5 atm.
答案:A
7.如圖所示,為中學物理課上一種演示氣體定律的有趣儀器——哈勃瓶,它是一個底部開有圓孔,瓶頸很短的平底大燒瓶.在瓶內塞有一氣球,氣球的吹氣口反扣在瓶口上,瓶底的圓孔上配有一個橡皮塞.在一次實驗中,瓶內由氣球和橡皮塞封閉一定質量的氣體,在對氣體緩慢吹氣過程中,當瓶內氣體體積減小ΔV時,壓強增大20%.若使瓶內氣體體積減小2ΔV,則其壓強增大( )
A.20% B.30%
C.40% D.50%
解析:瓶內氣體做等溫變化.設初始狀態,氣體壓強為p,體積為V,當瓶內氣體體積減小2ΔV時,氣體壓強大小為xp,則pV=1.2p(V-ΔV)=xp(V-2ΔV),可求得,x=1.5,所以,其壓強增大50%.本題答案為D.
答案:D
8.如圖所示為一定質量的理想氣體的p1/V圖象,圖中BC為過原點的直線,A、B、C為氣體的三個狀態,則下列說法中正確的是( )
A.TA>TB=TC
B.TA>TB>TC
C.TA=TB>TC
D.TA
解析:由題圖可知A→B為等容變化,根據查理定律和pA>pB知,TA>TB.B→C為等溫變化,即TB=TC.所以TA>TB=TC,選項A正確.
答案:A
9.如圖所示,玻璃管A和B同樣粗細,A的上端封閉,兩管下端用橡皮管連通,兩管中水銀柱高度差為h,若將B管慢慢地提起,則( )
A.A管內空氣柱將變長
B.A管內空氣柱將變短
C.兩管內水銀柱的高度差將增大
D.兩管內水銀柱的高度差將減小
解析:將B管慢慢提起,可以認為氣體溫度不變.假設A氣柱長度不變,由于B上提,則A、B兩管高度差增加,而A內氣體壓強pA=p0+ph,所以A內氣體壓強增大.根據玻意耳定律pV=C,所以A內氣柱長度變短,即假設錯誤,應選B、C.
答案:BC
10.(2013•鹽城高二檢測)如圖所示,開口向下的豎直玻璃管的末端有一段水銀柱,當玻璃管從豎直位置轉過45°時,開口端的水銀柱將( )
A.從管的開口端流出一部分
B.不發生變化
C.沿著管子向上移動一段距離
D.無法確定其變化情況
解析:原先管內氣體的壓強為p0-ρgh(p0為大氣壓,h為水銀柱的豎直高度),當將玻璃管轉過45°時,溫度不變,假設氣體體積不變,氣體壓強變為(p0-ρghcos45°),壓強增大,pV=C,p增大,V將減小.故C項正確.
答案:C
11.(2013•運城高二檢測)一定質量的理想氣體的狀態變化過程的pV圖象如圖所示,
其中A是初狀態,B、C是中間狀態,A→B是等溫變化,如將上述變化過程改用pT圖象和VT圖象表示,則下列各圖象中正確的是
解析:在pV圖象中,由A→B,氣體經歷的是等溫過程,氣體的體積增大,壓強減小;由B→C,氣體經歷的是等容過程,根據查理定律pBTB=PCTC,pC>pB,則TC>TB,氣體的壓強增大,溫度升高;由C→A,氣體經歷的是等壓過程,根據蓋—呂薩克定律VCTC=VATA,VC>VA,則TC>TA,氣體的體積減小,溫度降低.在選項A、B的圖象中,由于B→C是等容過程,其圖線應是經過坐標原點O(絕對零度)的直線,可見A錯誤,B正確;在選項C、D的圖象中,表示B→C的等容過程的圖線,應是平行于T軸的直線,表示C→A的等壓過程的圖線應是通過坐標原點O的直線,故C錯誤,D正確.
答案:BD
第Ⅱ卷(非選擇題,共56分)
二、實驗題(本題包括2小題,共12分)
12.某同學用同一個注射器做了兩次驗證玻意耳定律的實驗,操作完全正確.根據實驗數據卻在pV圖上畫出了兩條不同雙曲線.造成這種情況的可能原因是________.
A.兩次實驗中空氣的質量不同
B.兩次實驗中溫度不同
C.兩次實驗中保持空氣的質量、溫度相同,但所取的氣體壓強的數據不同
D.兩次實驗中保持空氣的質量、溫度相同,但所取的氣體體積的數據不同
解析:兩次實驗中空氣的質量或溫度不同都會出現兩條不同的雙曲線.若保持空氣的質量、溫度都相同,則pV圖象是同一條雙曲線,故A、B正確,C、D錯誤.
答案:AB
13.(2013•長春高二檢測)為了測試某種安全閥在外界環境為一個大氣壓時,所能承受的最大內部壓強,某同學自行設計制作了一個簡易的測試裝置.該裝置是一個裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器.測試過程可分為如下操作步驟:
a.記錄密閉容器內空氣的初始溫度t1;
b.當安全閥開始漏氣時,記錄容器內空氣的溫度t2;
c.用電加熱器加熱容器內的空氣;
d.將待測安全閥安裝在容器蓋上;
e.蓋緊裝有安全閥的容器蓋,將一定量的空氣密閉在容器內.
(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序填寫:__________________.
(2)若測得的溫度分別為t1=27 ℃、t2=87 ℃,已知大氣壓強為1.0×105 Pa,則測試結果是:這個安全閥能承受的最大內部壓強是________.
解析:(1)將安全閥安裝在容器蓋上,然后密封空氣,記錄其初始溫度t1,然后加熱密封空氣,待漏氣時記錄容器內空氣的溫度t2,故正確操作順序為d、e、a、c、b.
(2)已知T1=300 K,T2=360 K,p0=1.0×105 Pa,由于密封空氣的體積不變,由查理定律可得:p0T1=pT2,p=p0T2T1=1.0×105×360300 Pa=1.2×105 Pa.
答案:(1)d、e、a、c、b (2)1.2×105 Pa
三、計算題(本大題共4小題,共44分,要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的題要注明單位)
14.汽車行駛時輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故,太低又會造成耗油上升.已知某型號輪胎能在-40 ℃~90 ℃正常工作,為使輪胎在此溫度范圍內工作時的最高胎壓不超過3.5 atm,最低胎壓不低于1.6 atm,那么在t=20 ℃時給該輪胎充氣,充氣后的胎壓在什么范圍內比較合適?(設輪胎容積不變)
解析:由于輪胎容積不變,輪胎內氣體做等容變化.
設在T0=293 K充氣后的最小胎壓為pmin,最大胎壓為pmax.依題意,當T1=233 K時胎壓為p1=1.6 atm.根據查理定律
p1T1=pminT0,即1.6233=pmin293
解得pmin=2.01 atm
當T2=363 K時胎壓為p2=3.5 atm,根據查理定律
p2T2=pmaxT0,即3.5363=pmax293
解得pmax=2.83 atm.
答案:2.01 atm≤p≤2.83 atm
15.如圖所示的是一個右端開口的圓筒形汽缸,活塞可以在汽缸內自由滑動.活塞將一定量的理想氣體封閉在汽缸內,此時氣體的溫度為27 ℃.若給汽缸加熱,使氣體溫度升高,讓氣體推動活塞從MN緩慢地移到M′N′.已知大氣壓強p0=1×105 Pa.求:
(1)當活塞到達M′N′后氣體的溫度;
(2)把活塞鎖定在M′N′位置上,讓氣體的溫度緩慢地變回到27 ℃,此時氣體的壓強是多少?畫出此過程中氣體壓強p隨溫度T的變化圖象.
解析:(1)此過程為等壓變化過程
V2=2V1 T1=(273+27) K=300 K
由蓋—呂薩克定律V1V2=T1T2
解得T2=2T1=600 K
(2)此過程為等容變化過程,由查理定律得
p2p3=T2T3
p2=p0 T3=300 K
解得p3=12p2=12p0=0.5×105 Pa
育路小編為大家提供的高考物理氣體專項訓練,大家仔細閱讀了嗎?最后祝同學們學習進步。
(責任編輯:彭海芝)
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