2022屆高考物理二輪復(fù)習(xí)卷：理想氣體

更新時(shí)間：2022-02-25 瀏覽次數(shù)：76 類型：二輪復(fù)習(xí)

一、單選題

1. (2022·湖北模擬) 1783年11月21日，蒙特哥菲爾兄弟完成了人類第一次熱氣球旅行，如今乘熱氣球飛行已成為人們喜愛的一種航空體育運(yùn)動(dòng)。要讓熱氣球升空，必須加熱氣球里的空氣，使氣球體積變大，以增加空氣浮力。現(xiàn)有一總質(zhì)量為6×10²kg熱氣球（不含球內(nèi)空氣），當(dāng)加熱其內(nèi)空氣，使其體積膨脹至3×10³m³后，恰好升空，此時(shí)空氣浮力等于熱氣球的總重量（含球內(nèi)的空氣）。已知外界氣溫為22℃，空氣密度為1.2kg/m³ ，氣球內(nèi)、外的空氣都視為理想氣體，且加熱時(shí)球外空氣的溫度、壓強(qiáng)不變。則熱氣球內(nèi)的空氣溫度為（）

A . 81℃ B . 72℃ C . 57℃ D . 42℃

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2. (2022·奉賢模擬) 如圖，一端封閉的玻璃管，開口向下豎直插在水銀槽里，管內(nèi)封有長度分別為L₁和L₂的兩段氣體。若把玻璃管緩慢向下插入少許，則管內(nèi)氣體的長度（）

A . L₁變大，L₂變大 B . L₁變小，L₂變小 C . L₁不變，L₂變小 D . L₁變小，L₂不變

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3. (2022·嘉定模擬) 一定質(zhì)量的封閉氣體，保持體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體的壓強(qiáng)會(huì)增大，從微觀角度分析，這是因?yàn)椋?nbsp; ）

A . 氣體分子的總數(shù)增加 B . 氣體分子間的斥力增大 C . 所有氣體分子的動(dòng)能都增大 D . 氣體分子對器壁的平均作用力增大

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二、多選題

4. (2022·內(nèi)江模擬) 如圖，是一定質(zhì)量的理想氣體，從A狀態(tài)依次經(jīng)過B、C和D狀態(tài)后再回到狀態(tài)A的示意圖.其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D →A 為絕熱過程.在該過程中，下列說法正確的是（）

A . A→B過程中，氣體對外界做功，內(nèi)能減少 B . B→C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能減小 C . C→D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多 D . D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不會(huì)發(fā)生變化 E . A→B過程中，氣體從外界吸收熱量

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三、實(shí)驗(yàn)探究題

5. (2022·金山模擬) “用DIS研究在溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量的氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：
1. （1）封閉氣體的壓強(qiáng)p用傳感器測量，體積V由讀出。
2. （2）除了保持注射器內(nèi)封閉氣體的質(zhì)量不變之外，還應(yīng)該保持封閉氣體的不變，采取的主要措施是緩慢推動(dòng)活塞和。
3. （3）圖線a、b、c是三位同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別得到的p-V圖像。若a、b是不重合的兩條雙曲線，c與b相交，則（____）
  
  A . a、b不重合是由于b氣體質(zhì)量大 B . a、b不重合是由于b氣體溫度高 C . 產(chǎn)生c圖線可能是容器密閉性不好 D . 產(chǎn)生c圖線可能是推動(dòng)活塞過于快速
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四、綜合題

6. (2022高三下·長沙開學(xué)考) 如圖，矩形容器容積為 $\text{[math]}$ ，容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為 $\text{[math]}$ 。內(nèi)有一薄壁氣球，初始?xì)馇騼?nèi)氣體體積為 $\text{[math]}$ ，氣球表面由于彈力繃緊會(huì)產(chǎn)生向內(nèi)的附加壓強(qiáng)恒為 $\text{[math]}$ ，設(shè) $\text{[math]}$ ?，F(xiàn)通過開關(guān) $\text{[math]}$ ，每次充入壓強(qiáng)為 $\text{[math]}$ ，體積為 $\text{[math]}$ 的空氣，要使氣球的體積不能小于 $\text{[math]}$ ，則最多只能充氣多少次？假設(shè)容器導(dǎo)熱性能良好，內(nèi)外溫度始終保持不變，氣體視為理想氣體。

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7. (2022高三下·濮陽開學(xué)考) 如圖所示，一帶有小孔導(dǎo)熱性能良好的氣缸固定在水平地面上，通過橫截面積為S=100cm²的活塞封閉了體積為V=1000cm³的理想氣體，氣體壓強(qiáng)和外界大氣壓強(qiáng)相等，氣體溫度T₀=300K?；钊c水平平臺(tái)上質(zhì)量為m=40kg的物塊A用水平輕桿連接。已知大氣壓強(qiáng)p₀=1.0×10⁵Pa，物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度g取10m/s² ，不計(jì)其他阻力。
1. （1）若封閉小孔對氣缸加熱，要使系統(tǒng)保持靜止，求氣缸內(nèi)氣體的最高溫度；
2. （2）若用打氣筒通過小孔對氣缸進(jìn)行充氣，每次充入壓強(qiáng)為p₀=1.0×10⁵Pa、體積為V₀=50cm³的理想氣體，要使系統(tǒng)保持靜止，求最多充氣次數(shù)。
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8. (2022高三下·安徽開學(xué)考) 如圖，下端封閉、粗細(xì)均勻的玻璃管開口向上豎直放置，玻璃管長約1米，管內(nèi)用h=25cm長的水銀柱封閉了一段長l₁=20cm的空氣柱。已知大氣壓強(qiáng)為p₀=75cmHg，玻璃管導(dǎo)熱性能良好且周圍環(huán)境溫度保持不變，重力加速度為g。
1. （1）若將玻璃管緩慢倒轉(zhuǎn)至開口向下，求玻璃管中空氣柱長度l₂；
2. （2）若將玻璃管向下做加速度為0.8g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求穩(wěn)定時(shí)玻璃管中密封空氣柱長度l₃。
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9. (2022·湖南模擬) 如圖所示，A、B、C三段粗細(xì)相同且均勻、底部連通的玻璃管豎直放置，A管上端封閉，B管上端開口，C管中有活塞與管內(nèi)壁氣密性好，管內(nèi)有水銀，A管中水銀液面比B管中水銀液面低h=5cm，C管中水銀液面比A管中水銀液面低h=5cm，A管和C管中封閉氣柱長均為8.5cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，將活塞緩慢向下壓，使A、B管中水銀液面高度差變?yōu)?0cm，求：（下列計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）
1. （1） C管中水銀液面下降的高度；
2. （2）活塞向下移動(dòng)的距離。
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五、解答題

10. (2022·高州模擬) 如圖所示，由導(dǎo)熱材料制成的汽缸長為l₀、橫截面積為S，活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞上方有質(zhì)量為m的液體，活塞質(zhì)量和厚度均不計(jì)，活塞與汽缸壁之間的摩擦也可以忽略.現(xiàn)將一細(xì)管插入液體，開始時(shí)從細(xì)管一端抽氣，通過虹吸最后能使活塞上方液體逐漸流出。當(dāng)液體全部流出的時(shí)候，活塞恰好到達(dá)汽缸的頂部.已知大氣壓強(qiáng)為p₀ ，環(huán)境溫度保持不變，求初始狀態(tài)氣體柱的長度.

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11. (2022·成都模擬) 如圖，一橫截面積為S的圓柱形氣缸豎直放置在升降機(jī)中，質(zhì)量為m的活塞在缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，活塞上表面水平，下表面與水平面的夾角為θ。不計(jì)活塞與氣缸內(nèi)壁之間的摩擦，大氣壓強(qiáng)為p₀ ，重力加速度大小為g。
（i）當(dāng)升降機(jī)以加速度a豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，求缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；
（ii）當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，對缸內(nèi)氣體緩慢加熱，氣體吸收的熱量為Q，氣柱高度增加了ΔL，求加熱過程中氣體內(nèi)能的增量。

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12. (2022·內(nèi)江模擬) 如圖所示，圓柱形容器由粗細(xì)兩部分構(gòu)成，它們的橫截面積之比為2.5：1，細(xì)的部分長 $\text{[math]}$ =25cm，下端封閉，上端與粗的部分連通，內(nèi)有h=15cm的水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體A，水銀上表面位于粗、細(xì)分界處．粗的部分上部有一可自由滑動(dòng)的輕質(zhì)活塞，活塞到分界面處的距離為 $\text{[math]}$ =10cm，其內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體B．現(xiàn)將活塞豎直向上緩慢提起，直到水銀全部進(jìn)入粗圓柱形容器內(nèi)，已知初始時(shí)氣體A的壓強(qiáng) $\text{[math]}$ =75cmHg，整個(gè)過程溫度不變，所有氣體視為理想氣體．
①求水銀全部進(jìn)入粗圓柱形容器中時(shí)氣體A的壓強(qiáng)；
②活塞移動(dòng)的距離．

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13. (2022·遂寧模擬) 如圖，內(nèi)壁光滑、開口向上的圓柱形氣缸豎直固定在水平面上，缸頂有一厚度不計(jì)的擋板，缸內(nèi)用質(zhì)量與厚度均不計(jì)的活塞封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)氣體的溫度為T₁=300K時(shí)，封閉氣柱的高度等于氣缸高度的 $\text{[math]}$ 。已知活塞的截面積為S=100cm² ，擋板底部的截面積為S′=20cm² ，外界大氣壓強(qiáng)為p₀=1×10⁵Pa。
（i）緩慢加熱缸內(nèi)封閉氣體，當(dāng)活塞剛好到達(dá)缸頂且與擋板無擠壓時(shí)，求缸內(nèi)氣體的溫度；
（ii）當(dāng)封閉氣體的溫度穩(wěn)定為T₂=432K時(shí)，求活塞對擋板的壓力最大值。

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14. (2022·陳倉模擬) 如圖甲所示，一豎直放置、導(dǎo)熱性能良好的汽缸靜置在水平桌面上，用銷釘固定的導(dǎo)熱性能良好的活塞將汽缸分隔成 A、B 兩部分，每部分都密封有一定質(zhì)量的理想氣體，此時(shí) A、B兩部分氣體體積相等，壓強(qiáng)之比為2：3，拔去銷釘，如圖乙所示，同時(shí)使汽缸豎直向下做加速度大小為a = $\text{[math]}$ 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，活塞穩(wěn)定后 A、B 兩部分氣體體積之比為2：1，已知活塞的質(zhì)量為M，橫截面積為S，重力加速度為 g，外界溫度保持不變，不計(jì)活塞和汽缸間的摩擦，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程不漏氣，求穩(wěn)定后B部分氣體的壓強(qiáng)。

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