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1、学习好资料欢迎下载十年高考 (20032012）物理试题分类解析专题 22 气体定律一 2012 年高考题1. （2012福建理综）空气压缩机的储气罐中储有1.0atm 的空气 6.0L ，, 现再充入1.0 atm的空气9.0L 。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_。（填选项前的字母）A2.5 atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm 【答案】： A 【解析】：由波意耳定律，p1(V+V)= p2V，解得充气后储气罐中气体压强为p2=2.5 atm ，选项 A正确。2（9 分）（ 2012新课标理综）如图，由U形管和细管连接的玻璃
2、泡A、B和 C浸泡在温度均为 0C 的水槽中， B的容积是A的 3 倍。阀门 S将 A和 B两部分隔开。 A内为真空， B和 C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm 。打开阀门S，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i ）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg 为单位）（ii ）将右侧水槽的水从0C 加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm ，求加热后右侧水槽的水温。2. 【解析】（ i ）在打开阀门S 前，两水槽水温均为T0=273K。设玻璃泡B 中气体的压强为p1，体积为VB，玻璃泡C中气体的压强为pC，依
3、题意有1Cppp式中 p=60mmHg ，打开阀门S后，两水槽水温仍为T0，设玻璃泡B中气体的压强为pB。依题意，有BCpp玻璃泡 A和 B中气体的体积为V2=VA+VB根据玻意耳定律得p1VB=pBV2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 20 页学习好资料欢迎下载联立式，并代入题给数据得pC=ABVVp=180mmHg 3. （2012山东理综）如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1=20cm （可视为理想气体），两管中水银面等高。先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳
4、定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。（环境温度不变，大气压强 p0=75cmHg ）求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg ”做单位）此过程中左管内的气体对外界（填“做正功”“做负功”“不做功”）， 气体将（填“吸热”或放热“）。p2=p+ ph3V1=l1S4精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 20 页学习好资料欢迎下载V2=l2S5由几何关系得h=2(l2-l1) 联立上述各式，代入数据得p=50cmHg 。做正功；吸热【考点定位】此题考查玻意耳定律。4（ 6 分）（ 2012上海物理）右图为“研究一定质量气体在压强
5、不变的条件下，体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A 臂插入烧瓶，B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接，C管开口向上，一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时，B、C内的水银面等高。（1）若气体温度升高，为使瓶内气体的压强不变，应将C 管_（填：“向上”或“向下”）移动，直至_；（2）（单选）实验中多次改变气体温度，用t表示气体升高的摄氏温度，用h表示 B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是（）【答案】：（ 1）向下 B、C两管内水银面等高（2） A 【解析】：（ 1）若气体温度升高，气体体积增大，为使瓶内气体的压强不变，应将C管向下移动，直至B、C两管内水银面
6、等高, ，说明瓶内气体的压强仍然等于大气压。5（ 13 分）（ 2012上海物理）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h=15cm的水银柱进入玻璃管。设整个过程中精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 20 页学习好资料欢迎下载温度始终保持不变，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。h)=100cm-(25+15
7、)cm=60cm 。由玻意耳定律得，插入后管内气体的压强p=0LLp0=605075 cmHg =62.5cmHg。；（2）设管内水银与槽内水银面间高度差为h， h =75cm-62.5cm=12.5cm。管口距水银槽液面的距离H=L-L-h=100cm-60cm-12.5cm=27.5cm 。【考点定位】此题考查玻意耳定律及其相关知识。6（2012海南物理）如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m 、面积为S 的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计气缸和活塞间的
8、摩擦，且小车运动时， 大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。求小车的加速度的大小。【答案】 a=dLmSdp0。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 20 页学习好资料欢迎下载p0 V 式中 V=SL ，V1=S(L-d) ，联立解得： a=dLmSdp0。【考点定位】此题考查玻意耳定律和牛顿第二定律及其相关知识。二 2011 年高考题1（ 2011上海物理）某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中( )f v表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为TI，TII，TIII，则(A
9、)TITIITIII(B) TIII TIITI，(C)TIITI，TII TIII(D)TI=TII=TIII答案： B 解析：根据气体分子速率分布曲线物理意义可知，TIII TIITI，选项 B正确。2（2011新课标理综）如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm 的水银柱， 中间封有长l2=6.6cm 的空气柱， 上部有长l3=44cm的水银柱， 此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为p0=70cmHg 。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周， 求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。解析：设玻璃
10、管开口向上时，空气柱压强为p1= p0+ gl3式中， 和g分别表示水银的密度和重力加速度。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 20 页学习好资料欢迎下载3（8 分）（2011海南物理）如图，容积为1V的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。气阀关闭时，两管中水银面登高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为2V。打开气阀， 左管中水银下降； 缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为 h。已 求气阀打开前容器中压缩空气的压强P1。解析： (2) 由气体
11、实验定律及其相关知识可得p1 V1+p0 V2=( p0+gh)( V1+ V2) ，解得p1= p0+gh(1+ V2 /V1) 4.（ 2011山东理综）气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管 B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右 管 D中水银面高出O点1h=14cm。后将 A放入待测恒温槽中，上下移动D，使 C 中水银面仍在O点处，测得D中 水银面高出O点2h=44cm 。（已知外界大气压为1 个标准大气压，1 标准大气压相当于76cmHg ）求恒温槽的温度。此过程A内气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将
12、 ( 填“吸热”或“放热” ) 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 20 页学习好资料欢迎下载5. （ 2011上海物理）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0V、温度均为0T。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AV和温度AT。 A 部分气体满足000001.2Ap Vp VTT（4 分）01.4ATT（1 分）三 2010 年高考题1. （
13、2010上海物理）如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则（A）h、l均变大（B）h、l均变小精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 20 页学习好资料欢迎下载（C）h变大l变小（D）h变小l变大答案： D 【解析】根据玻意耳定律，plS=C，把玻璃管稍向上提起一段距离，p 变小，l变大；根据ghpp0，可知h变大，选项D正确。2（2010 江苏物理） (1) 为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体下列图象能正确表示该过程中空
14、气的压强p和体积V关系的是（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ 的功 现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中， 瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ 的热量 在上述两个过程中，空气的内能共减小kJ，空气（选填“吸收”或“放出”）的总能量为kJ【解析】 根据理想气体状态方程，空气等温压缩，pV=C，p与 1/V成正比，所以该过程中空气的压强p和体积V关系的是图B。将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，气体内能保持不变；外界做了24kJ 的功，空气放出24kJ 能量气瓶缓慢地潜入海底的过程中，放出了5kJ 的热量，所以在上述两个过程中，空气的内能共减小5
15、kJ，空气放出的总能量为24kJ+5kJ=29kJ 。【答案】 . (1)B (2)5；放出； 29 3（ 2010 山东理综）一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为v0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳曝晒，气体温度由T0=300K 升至T1=350K。（1）求此时气体的压强。（2）保持T1=350K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 2
16、0 页学习好资料欢迎下载4(10 分) （2010新课标理综）如图所示，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为l/4 。一用活塞将气缸封闭（图中未画出） ，使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时， 进入小瓶中的液柱长度为l/2 ， 求此时气缸内气体的压强。大气压强为p0，重力加速度为g。解：设当小瓶内气体的长度为34l时，压强为p1；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为p2，气缸内气体的压强为p3，依题意p1=p0+12gl5. （ 2010 海南物理 ) 如右图，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2p0的理想气体p0和T0分别为大气的压强和温度已知：气体内能U与温度 T的关系为U=T， 为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的求(i) 气缸内气体与大气达到平衡时的体积V1：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9
