2025版高考物理考點題型歸納總結(jié)考點68

2025版高考物理考點題型歸納總結(jié)考點68考點68氣體狀態(tài)變化的三類典型模型強(qiáng)基固本對點練知識點1液柱(或活塞)封閉氣體的狀態(tài)變化1．如圖所示，一端封閉，一端開口截面積相同的U形管AB，管內(nèi)灌有水銀，兩管內(nèi)水銀面高度相等，管A內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體壓強(qiáng)為72cmHg.今將開口端B接到抽氣機(jī)上，抽盡B管上面的空氣，結(jié)果兩水銀柱產(chǎn)生18cm的高度差，則A管內(nèi)原來空氣柱長度為()A.18cmB．12cmC．6cmD．3cm2．一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞．初始時，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示．用力向下緩慢推活塞，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時為止．求此時右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動的距離．(已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0cmHg.環(huán)境溫度不變)3.如圖所示，上端開口的內(nèi)壁光滑圓柱形汽缸固定在傾角為30°的斜面上，一上端固定的輕彈簧與橫截面積為40cm2的活塞相連接，汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體．在汽缸內(nèi)距缸底60cm處有卡環(huán)，活塞只能向上滑動．開始時活塞擱在卡環(huán)上，且彈簧處于原長，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，溫度為300K．現(xiàn)對汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱，當(dāng)溫度增加30K時，活塞恰好離開卡環(huán)，當(dāng)溫度增加到480K時，活塞移動了20cm.已知g＝10m/s2，求：(1)活塞的質(zhì)量；(2)彈簧的勁度系數(shù)k.知識點2關(guān)聯(lián)氣體的狀態(tài)變化問題4.如圖所示，兩個內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸通過一個質(zhì)量不能忽略的“工”字形活塞封閉了A、B兩部分氣體．下面汽缸的橫截面積大于上面汽缸的橫截面積，現(xiàn)使環(huán)境溫度降低10℃，外界大氣壓保持不變，下列說法正確的是()A．活塞下降B．活塞上升C．活塞靜止不動D．不能確定5．如圖，一容器由橫截面積分別為2S和S的兩個汽缸連通而成，容器平放在地面上，汽缸內(nèi)壁光滑．整個容器被通過剛性桿連接的兩活塞分隔成三部分，分別充有氫氣、空氣和氮氣．平衡時，氮氣的壓強(qiáng)和體積分別為p0和V0，氫氣的體積為2V0，空氣的壓強(qiáng)為p.現(xiàn)緩慢地將中部的空氣全部抽出，抽氣過程中氫氣和氮氣的溫度保持不變，活塞沒有到達(dá)兩汽缸的連接處，求：(1)抽氣前氫氣的壓強(qiáng)；(2)抽氣后氫氣的壓強(qiáng)和體積．知識點3變質(zhì)量氣體的狀態(tài)變化6．一只兩用活塞氣筒的原理如圖所示(打氣時如圖甲所示，抽氣時如圖乙所示)，其筒內(nèi)體積為V0，現(xiàn)將它與另一只容積為V的容器相連接，容器內(nèi)的空氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)分別作為打氣筒和抽氣筒時，活塞工作n次后，在上述兩種情況下，容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)分別為(大氣壓強(qiáng)為p0)()A．np0eq\f(1,n)p0B．eq\f(nV0,V)p0eq\f(V0,nV)p0C．(1＋eq\f(V0,V))np0(1＋eq\f(V0,V))np0D．(1＋eq\f(nV0,V))p0(eq\f(V,V＋V0))np07．某容積為40L的氧氣瓶裝有30atm的氧氣，現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5L的小鋼瓶中，使每個小鋼瓶中氧氣的壓強(qiáng)為5atm，若每個小鋼瓶中原有氧氣壓強(qiáng)為1atm，能分裝的瓶數(shù)是(設(shè)分裝過程中無漏氣，且溫度不變)()A．40瓶B．48瓶C．50瓶D．60瓶培優(yōu)提能模擬練8.[2024·廣東省梅州市模擬]如圖，一導(dǎo)熱性良好且足夠長的薄壁汽缸的活塞與豎直彈簧的上端拴接，彈簧另一端連接地面．汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的理想氣體，汽缸內(nèi)氣柱長度L＝0.1m，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，汽缸未與地面接觸．已知汽缸的質(zhì)量M＝8kg，活塞的質(zhì)量m＝2kg，活塞的面積S＝2×10－3m2，汽缸與活塞之間光滑，彈簧的勁度系數(shù)k＝1×103N/m，重力加速度g＝10m/s2，大氣壓強(qiáng)p0＝1×105Pa，環(huán)境溫度保持不變．現(xiàn)用一豎直向上的外力將汽缸緩慢向上拉，到某一位置處使系統(tǒng)再度平衡時外力F＝180N．求：(1)初始時汽缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)再次平衡時，汽缸上端相對原來平衡位置向上移動的距離．9．[2024·廣西南寧市、玉林市摸底考試]如圖所示，豎直放置的導(dǎo)熱薄玻璃管下端封閉、上端開口，管內(nèi)用長為h＝14cm的水銀柱密封一段長為l＝30cm的理想氣體，此時環(huán)境溫度T0＝300K，緩慢加熱密封氣體，水銀柱上升了Δl＝10cm，已知大氣壓強(qiáng)恒為p0＝76cmHg，玻璃管足夠長．求：(1)加熱前密封氣體的壓強(qiáng)；(2)加熱后氣體的溫度T1；(3)保持溫度T1不變，在玻璃管上端緩慢注入水銀，使得氣體長度恢復(fù)到30cm，則所加水銀柱長度Δh.10．[2024·江西省南昌市模擬]自行車是一種綠色出行工具．某自行車輪胎正常騎行時其氣壓p范圍為2p0≤p≤3p0，p0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．一同學(xué)測得車胎氣壓為1.5p0，隨后用如圖所示的打氣筒給車胎打氣，每打一次都把體積為V0、壓強(qiáng)為p0的氣體打入輪胎內(nèi)．已知車胎體積為10V0，忽略打氣過程車胎體積和其內(nèi)氣體溫度的變化，求：(1)為使自行車能正常騎行，給自行車打氣的次數(shù)范圍；(2)若車胎氣體初始溫度為T0，騎行一段時間后車胎氣體溫度升高0.2T0，則騎行前允許給自行車最多打氣幾次．11．[2024·湖北省荊州市月考]如圖所示，“凸”形汽缸上、下部分高度均為h，上、下底面導(dǎo)熱性良好，其余部分絕熱．上部分橫截面積為S，下部分橫截面積為2S.汽缸被總重力G＝2p0S，中間用輕桿相連的a、b兩絕熱活塞(密封性良好)分成A、B、C三部分，活塞穩(wěn)定時A、B、C三個部分內(nèi)的氣體溫度均為T,A、C部分氣體壓強(qiáng)為p0，A、B部分高均為eq\f(h,2)，C部分高為h.現(xiàn)保持A、B溫度不變，使C中的氣體溫度緩慢變化至某溫度，最終穩(wěn)定后兩活塞緩慢下降了eq\f(h,4)，不計所有摩擦．求：(1)C溫度變化前，B中氣體的壓強(qiáng)；(2)C溫度變化后，A、B中氣體的壓強(qiáng)；(3)C中氣體最終的溫度．考點69熱力學(xué)定律與能量守恒強(qiáng)基固本對點練知識點1熱力學(xué)第一定律1．一定量的氣體在某一過程中，外界對氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式中正確的是()A．W＝8×104J，ΔU＝1.2×105J，Q＝4×104JB．W＝8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－2×105JC．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝2×105JD．W＝－8×104J，ΔU＝－1.2×105J，Q＝－4×104J2．如圖所示，內(nèi)壁光滑的絕熱汽缸內(nèi)用絕熱活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，初始時汽缸開口向上放置，活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，將汽缸緩慢轉(zhuǎn)動90°過程中，缸內(nèi)氣體()A．內(nèi)能增加，外界對氣體做正功B．內(nèi)能減小，所有分子熱運動速率都減小C．溫度降低，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例減少D．溫度升高，速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例增加知識點2熱力學(xué)第一定律與氣體實驗定律的綜合應(yīng)用3．2022年5月15日，我國自主研發(fā)的“極目一號”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測世界紀(jì)錄．若在浮空艇某段上升過程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體(視為理想氣體)()A．吸收熱量B．壓強(qiáng)增大C．內(nèi)能減小D．對外做負(fù)功4．(多選)一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p-T圖上從a到b的線段所示．在此過程中()A．氣體一直對外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量5．某興趣小組設(shè)計了一溫度報警裝置，原理圖如圖．一定質(zhì)量的理想氣體被一上表面涂有導(dǎo)電物質(zhì)的輕活塞密封在導(dǎo)熱汽缸內(nèi)，活塞厚度不計，橫截面積S＝100cm2，開始時活塞距汽缸底部的高度為h＝0.3m，周圍環(huán)境溫度為t0＝27°，當(dāng)環(huán)境溫度上升，活塞上移Δh＝0.01m時，活塞上表面與a、b兩觸點接觸，報警器報警．不計一切摩擦，大氣壓強(qiáng)恒為p0＝1.0×105Pa，求：(1)該報警裝置的報警溫度為多少攝氏度；(2)若上述過程氣體吸收的熱量為30J，則此過程氣體的內(nèi)能增加多少．知識點3熱力學(xué)第二定律6．(多選)下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的說法正確的是()A．所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能發(fā)生B．一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在不產(chǎn)生其他影響的情況下，內(nèi)能無法全部用來做功而轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D．氣體向真空的自由膨脹是可逆的7．(多選)如圖所示，為電冰箱的工作原理示意圖．壓縮機(jī)工作時，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)，在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外．下列說法正確的是()A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能C．電冰箱的工作原理違背熱力學(xué)第一定律D．電冰箱除了將熱量從低溫?zé)釒靷鞯礁邷責(zé)釒焱猓ぷ鬟^程中所產(chǎn)生的其他一切影響，無論用任何辦法都不可能加以消除培優(yōu)提能模擬練8.[2024·浙江省金華十校模擬](多選)下列說法正確的是()A．晶體熔化時吸收熱量，其分子熱運動的平均動能在增加B．空調(diào)的工作說明了熱量可以從低溫物體傳到高溫物體C．第二類永動機(jī)違反了能量守恒定律D．0℃和100℃氧氣分子的速率都呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布特點9．[2024·湖南省第三次聯(lián)考](多選)如圖所示，有甲、乙兩個完全相同、帶輕質(zhì)活塞、內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸．內(nèi)部封閉相同質(zhì)量的同種理想氣體，初始狀態(tài)下氣體的溫度均為27℃，然后把汽缸甲的活塞固定．現(xiàn)分別對汽缸加熱，使得甲、乙汽缸中氣體的溫度都上升到127℃，發(fā)現(xiàn)汽缸甲內(nèi)氣體吸收了800J熱量，汽缸乙內(nèi)氣體吸收了1000J熱量．已知大氣壓p0＝1×105Pa，下面說法正確的是()A．溫度升高到127℃過程中，甲、乙中氣體內(nèi)能都增加800JB．溫度升高到127℃過程中，乙中氣體對外做功600JC.溫度升高到127℃過程中，乙中氣體體積增量為2×10－3m3D．溫度為27℃時，甲、乙中氣體的體積均為8×10－3m310.[2024·浙江省稽陽聯(lián)誼學(xué)校聯(lián)考]如圖所示為導(dǎo)熱性能良好的噴霧器，噴霧器內(nèi)部容量12L，清晨，關(guān)閉噴霧閥門，向里面加入8L水后將上部封閉，到中午測得內(nèi)部氣體壓強(qiáng)為1.1atm，已知清晨環(huán)境溫度為280K，環(huán)境大氣壓始終為1atm.(1atm等于一個大氣壓)(1)求中午的氣體溫度；(2)若清晨裝入8L水后，用打氣筒向噴霧器內(nèi)再充入1atm的空氣6L，充好氣后水面上方氣體溫度與外界溫度相等，求此時桶內(nèi)氣體壓強(qiáng)；(3)在(2)問的基礎(chǔ)上，打開噴霧閥門，噴霧過程中封閉氣體可以看成等溫膨脹，此過程氣體是吸熱還是放熱？簡要說明理由．考點70實驗十七用油膜法估測油酸分子的大小強(qiáng)基固本對點練1.在“用油膜法估測分子直徑”的實驗中，我們通過宏觀量的測量間接計算微觀量．(1)本實驗利用了油酸分子易在水面上形成______(選填“單層”或“多層”)分子油膜的特性．若將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，這滴溶液中含有純油酸體積為V，形成面積為S的油酸薄膜，則由此可估測油酸分子的直徑為________．(2)某同學(xué)實驗中先取一定量的無水酒精和油酸，制成一定濃度的油酸酒精溶液，測量并計算一滴油酸酒精溶液中純油酸的體積后，接著又進(jìn)行了下列操作：A．將一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地擴(kuò)展為形狀穩(wěn)定的油酸薄膜B．將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上計算油酸薄膜的面積C．將玻璃板蓋到淺水盤上，用彩筆將油酸薄膜的輪廓畫在玻璃板上D．向淺盤中倒入約2cm深的水，將痱子粉均勻地撒在水面上以上操作的合理順序是________(填字母代號).(3)該同學(xué)做完實驗后，發(fā)現(xiàn)自己所測的分子直徑d明顯偏大．出現(xiàn)這種情況的原因可能是________．A.將滴入的油酸酒精溶液體積作為油酸體積進(jìn)行計算B．油酸酒精溶液長時間放置，酒精揮發(fā)使溶液的濃度發(fā)生了變化C．水面上痱子粉撒得太多，油膜沒有充分展開D．計算油膜面積時，將不完整的方格作為完整方格處理(4)將1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液；測得1cm3的油酸酒精溶液有50滴．現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜面積是0.16m2.由此估算出油酸分子的直徑為________________m．(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).2．某同學(xué)在實驗室用油膜法測油酸分子直徑．(1)該實驗的科學(xué)依據(jù)是________．A．將油膜看成單分子油膜B．不考慮各個油酸分子間的間隙C．考慮各個油酸分子間的間隙D．將油酸分子看成球形(2)實驗主要步驟如下：①向體積V油＝6mL的油酸中加酒精，直至總量達(dá)到V總＝104mL；②用注射器吸取①中油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，當(dāng)?shù)稳雗＝75滴時，測得其體積恰好是V0＝1mL；一滴油酸酒精溶液中含有油酸的體積為________m3；③先往淺盤里倒入2cm深的水，然后將痱子粉均勻地撒在水面上；④用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形狀穩(wěn)定后，將事先準(zhǔn)備好的玻璃板放在淺盤上，并在玻璃板上描下油酸膜的形狀；⑤將畫有油酸膜輪廓的玻璃板放在坐標(biāo)紙上，如圖所示，數(shù)出輪廓范圍內(nèi)小方格的個數(shù)N，小方格的邊長為L＝1cm.(3)由圖可知油膜面積為________m2；計算出油酸分子直徑為________m．(以上結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(4)若滴入75滴油酸酒精溶液的體積不足1mL，則最終的測量結(jié)果將________(填“偏大”“偏小”或“無影響”).3．油酸酒精溶液的濃度為每1000mL油酸酒精溶液中有油酸0.5mL，用滴管向量筒內(nèi)滴100滴上述溶液，量筒中的溶液體積增加1mL.若把一滴這樣的溶液滴入盛水的淺盤中，由于酒精溶于水，油酸在水面展開，穩(wěn)定后形成單分子油膜的形狀如圖所示．((1)(2)問計算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(1)若每一小方格的邊長為10mm，則油酸薄膜的面積為______m2.(2)每一滴油酸酒精溶液含有純油酸的體積為____m3.(3)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，估算出油酸分子的直徑為______m．(保留一位有效數(shù)字)(4)為了盡可能準(zhǔn)確地估測出油膜分子的大小，下列哪些措施是可行的______．A．油酸濃度適當(dāng)大一些B．油酸濃度適當(dāng)小一些C．油酸擴(kuò)散后立即繪出輪廓圖D．油酸擴(kuò)散并待其收縮穩(wěn)定后再繪出輪廓圖培優(yōu)提能模擬練4.[2024·浙江省寧波市模擬]某實驗小組為完成“用油膜法估算油酸分子的大小”的實驗，操作如下：①取1.0mL油酸配成500mL油酸酒精溶液；②用注射器吸取1.0mL油酸酒精溶液逐滴滴入量筒，全部滴完共滴了50滴；③在淺盤內(nèi)注入適量的水，將爽身粉均勻地撒在水面上，用注射器滴入一滴溶液；④待油膜形狀穩(wěn)定后，將繪有方格的玻璃板放在淺盤上，繪出油酸的輪廓(如圖所示，每個方格的邊長為1.0cm).(1)“將油酸分子看成球形”所采用的方法是______．A．理想模型法B．控制變量法C．等效替代法D．極限思維法(2)該實驗中一滴油酸酒精溶液含________mL油酸；由上述數(shù)據(jù)估算得到油酸分子的直徑約為________m(保留一位有效數(shù)字).(3)若實驗中最終測得的油酸分子直徑偏大，可能原因是______．A．爽身粉撒得較