2017高考物理氣體專項(xiàng)練習(xí)題及答案
2017高考物理氣體專項(xiàng)練習(xí)題第Ⅰ卷(選擇題，共44分)
1.對(duì)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(yùn)動(dòng)越劇烈，氣體溫度就越高
C.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的
D.當(dāng)氣體膨脹時(shí)，氣體分子之間的勢(shì)能減小，因而氣體的內(nèi)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(xiàng)錯(cuò)誤;氣體溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，B對(duì);氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的，C對(duì);由于氣體分子間不存在相互作用力，因此也就沒有分子勢(shì)能，故D錯(cuò).
答案：BC
2.一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關(guān)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(tài)方程可知，一定質(zhì)量的理想氣體初、末狀態(tài)的pVT=C(定值)，各選項(xiàng)代入數(shù)據(jù)可知只有選項(xiàng)D滿足條件.
答案：D
3.(2012•承德質(zhì)檢)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列四個(gè)敘述中正確的是( )
A.當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)必變大
B.當(dāng)分子熱運(yùn)動(dòng)變劇烈時(shí)，壓強(qiáng)可以不變
C.當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變小
D.當(dāng)分子間的平均距離變大時(shí)，壓強(qiáng)必變大
解析：根據(jù)氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因可知：一定質(zhì)量的理想氣體的壓強(qiáng)，由氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子的密集程度共同決定.A、C、D三個(gè)選項(xiàng)均只給定了其中一個(gè)因素，而另一個(gè)因素不確定.不能判斷壓強(qiáng)是變大還是變小，所以只有B正確.
答案：B
4.如圖所示，內(nèi)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(zhǎng)為h的水銀柱保持靜止，下列說法中正確的是( )
A.B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn)
B.B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn)cosθ
C.B管內(nèi)水銀面比管外水銀面低hcosθ
D.管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)小hcosθ高汞柱
解析：以A管中的水銀為研究對(duì)象，則有p+hcosθ=p0，B管內(nèi)壓強(qiáng)p=p0-hcosθ，顯然p
答案：BD
5.(2013•濰坊高二檢測(cè))如圖所示為充氣泵氣室的工作原理圖.設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，氣室中的氣體壓強(qiáng)為p，氣室通過閥門S1、S2與空氣導(dǎo)管相連接.以下選項(xiàng)中正確的是( )
A.當(dāng)橡皮碗被拉伸時(shí)，p>p0，S1關(guān)閉，S2開通
B.當(dāng)橡皮碗被拉伸時(shí)，p
C.當(dāng)橡皮碗被壓縮時(shí)，p>p0，S1關(guān)閉，S2開通
D.當(dāng)橡皮碗被壓縮時(shí)，p
解析：當(dāng)橡皮碗被拉伸時(shí)，氣室內(nèi)空氣體積增大，氣室內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，p
答案：C
6.(2012•高考福建理綜)空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0 atm的空氣6.0 L，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L.設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看做理想氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為( )
A.2.5 atm B.2.0 atm
C.1.5 atm D.1.0 atm
解析：根據(jù)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(xué)物理課上一種演示氣體定律的有趣儀器——哈勃瓶，它是一個(gè)底部開有圓孔，瓶頸很短的平底大燒瓶.在瓶?jī)?nèi)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(gè)橡皮塞.在一次實(shí)驗(yàn)中，瓶?jī)?nèi)由氣球和橡皮塞封閉一定質(zhì)量的氣體，在對(duì)氣體緩慢吹氣過程中，當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體體積減小ΔV時(shí)，壓強(qiáng)增大20%.若使瓶?jī)?nèi)氣體體積減小2ΔV，則其壓強(qiáng)增大( )
A.20% B.30%
C.40% D.50%
解析：瓶?jī)?nèi)氣體做等溫變化.設(shè)初始狀態(tài)，氣體壓強(qiáng)為p，體積為V，當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體體積減小2ΔV時(shí)，氣體壓強(qiáng)大小為xp，則pV=1.2p(V-ΔV)=xp(V-2ΔV)，可求得，x=1.5，所以，其壓強(qiáng)增大50%.本題答案為D.
答案：D
8.如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體的p1/V圖象，圖中BC為過原點(diǎn)的直線，A、B、C為氣體的三個(gè)狀態(tài)，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(jù)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(xiàng)A正確.
答案：A
9.如圖所示，玻璃管A和B同樣粗細(xì)，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(nèi)空氣柱將變長(zhǎng)
B.A管內(nèi)空氣柱將變短
C.兩管內(nèi)水銀柱的高度差將增大
D.兩管內(nèi)水銀柱的高度差將減小
解析：將B管慢慢提起，可以認(rèn)為氣體溫度不變.假設(shè)A氣柱長(zhǎng)度不變，由于B上提，則A、B兩管高度差增加，而A內(nèi)氣體壓強(qiáng)pA=p0+ph，所以A內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大.根據(jù)玻意耳定律pV=C，所以A內(nèi)氣柱長(zhǎng)度變短，即假設(shè)錯(cuò)誤，應(yīng)選B、C.
答案：BC
10.(2013•鹽城高二檢測(cè))如圖所示，開口向下的豎直玻璃管的末端有一段水銀柱，當(dāng)玻璃管從豎直位置轉(zhuǎn)過45°時(shí)，開口端的水銀柱將( )
A.從管的開口端流出一部分
B.不發(fā)生變化
C.沿著管子向上移動(dòng)一段距離
D.無法確定其變化情況
解析：原先管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0-ρgh(p0為大氣壓，h為水銀柱的豎直高度)，當(dāng)將玻璃管轉(zhuǎn)過45°時(shí)，溫度不變，假設(shè)氣體體積不變，氣體壓強(qiáng)變?yōu)?p0-ρghcos45°)，壓強(qiáng)增大，pV=C，p增大，V將減小.故C項(xiàng)正確.
答案：C
11.(2013•運(yùn)城高二檢測(cè))一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖所示，
其中A是初狀態(tài)，B、C是中間狀態(tài)，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(jīng)歷的是等溫過程，氣體的體積增大，壓強(qiáng)減小;由B→C，氣體經(jīng)歷的是等容過程，根據(jù)查理定律pBTB=PCTC，pC>pB，則TC>TB，氣體的壓強(qiáng)增大，溫度升高;由C→A，氣體經(jīng)歷的是等壓過程，根據(jù)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(xiàng)A、B的圖象中，由于B→C是等容過程，其圖線應(yīng)是經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)O(絕對(duì)零度)的直線，可見A錯(cuò)誤，B正確;在選項(xiàng)C、D的圖象中，表示B→C的等容過程的圖線，應(yīng)是平行于T軸的直線，表示C→A的等壓過程的圖線應(yīng)是通過坐標(biāo)原點(diǎn)O的直線，故C錯(cuò)誤，D正確.
答案：BD
2017高考物理氣體專項(xiàng)練習(xí)題第Ⅱ卷(非選擇題，共56分)
二、實(shí)驗(yàn)題(本題包括2小題，共12分)
12.某同學(xué)用同一個(gè)注射器做了兩次驗(yàn)證玻意耳定律的實(shí)驗(yàn)，操作完全正確.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)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(shí)驗(yàn)中空氣的質(zhì)量不同
B.兩次實(shí)驗(yàn)中溫度不同
C.兩次實(shí)驗(yàn)中保持空氣的質(zhì)量、溫度相同，但所取的氣體壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)不同
D.兩次實(shí)驗(yàn)中保持空氣的質(zhì)量、溫度相同，但所取的氣體體積的數(shù)據(jù)不同
解析：兩次實(shí)驗(yàn)中空氣的質(zhì)量或溫度不同都會(huì)出現(xiàn)兩條不同的雙曲線.若保持空氣的質(zhì)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(cuò)誤.
答案：AB
13.(2013•長(zhǎng)春高二檢測(cè))為了測(cè)試某種安全閥在外界環(huán)境為一個(gè)大氣壓時(shí)，所能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)，某同學(xué)自行設(shè)計(jì)制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的測(cè)試裝置.該裝置是一個(gè)裝有電加熱器和溫度傳感器的可密閉容器.測(cè)試過程可分為如下操作步驟：
a.記錄密閉容器內(nèi)空氣的初始溫度t1;
b.當(dāng)安全閥開始漏氣時(shí)，記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2;
c.用電加熱器加熱容器內(nèi)的空氣;
d.將待測(cè)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(nèi).
(1)將每一步驟前的字母按正確的操作順序填寫：__________________.
(2)若測(cè)得的溫度分別為t1=27 ℃、t2=87 ℃，已知大氣壓強(qiáng)為1.0×105 Pa，則測(cè)試結(jié)果是：這個(gè)安全閥能承受的最大內(nèi)部壓強(qiáng)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(shí)記錄容器內(nèi)空氣的溫度t2，故正確操作順序?yàn)閐、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(jì)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(shù)值計(jì)算的題要注明單位)
14.汽車行駛時(shí)輪胎的胎壓太高容易造成爆胎事故，太低又會(huì)造成耗油上升.已知某型號(hào)輪胎能在-40 ℃～90 ℃正常工作，為使輪胎在此溫度范圍內(nèi)工作時(shí)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(shí)給該輪胎充氣，充氣后的胎壓在什么范圍內(nèi)比較合適?(設(shè)輪胎容積不變)
解析：由于輪胎容積不變，輪胎內(nèi)氣體做等容變化.
設(shè)在T0=293 K充氣后的最小胎壓為pmin，最大胎壓為pmax.依題意，當(dāng)T1=233 K時(shí)胎壓為p1=1.6 atm.根據(jù)查理定律
p1T1=pminT0，即1.6233=pmin293
解得pmin=2.01 atm
當(dāng)T2=363 K時(shí)胎壓為p2=3.5 atm，根據(jù)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(gè)右端開口的圓筒形汽缸，活塞可以在汽缸內(nèi)自由滑動(dòng).活塞將一定量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，此時(shí)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(dòng)活塞從MN緩慢地移到M′N′.已知大氣壓強(qiáng)p0=1×105 Pa.求：
(1)當(dāng)活塞到達(dá)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(shí)氣體的壓強(qiáng)是多少?畫出此過程中氣體壓強(qiáng)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
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