2017高考物理气体专项练习题及答案
2017高考物理气体专项练习题第Ⅰ卷(选择题，共44分)
1.对一定量的气体，下列说法正确的是( )
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高
C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的
D.当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减小
解析：由于气体分子之间的距离大于10r0，分子与分子之间的空隙很大，故A项错误;气体温度越高，分子的热运动越剧烈，B对;气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的，C对;由于气体分子间不存在相互作用力，因此也就没有分子势能，故D错.
答案：BC
2.一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是( )
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：由理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体初、末状态的pVT=C(定值)，各选项代入数据可知只有选项D满足条件.
答案：D
3.(2012•承德质检)对于一定质量的理想气体，下列四个叙述中正确的是( )
A.当分子热运动变剧烈时，压强必变大
B.当分子热运动变剧烈时，压强可以不变
C.当分子间的平均距离变大时，压强必变小
D.当分子间的平均距离变大时，压强必变大
解析：根据气体压强产生的原因可知：一定质量的理想气体的压强，由气体分子的平均动能和气体分子的密集程度共同决定.A、C、D三个选项均只给定了其中一个因素，而另一个因素不确定.不能判断压强是变大还是变小，所以只有B正确.
答案：B
4.如图所示，内径均匀、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( )
A.B管内水银面比管外水银面高h
B.B管内水银面比管外水银面高hcosθ
C.B管内水银面比管外水银面低hcosθ
D.管内封闭气体的压强比大气压强小hcosθ高汞柱
解析：以A管中的水银为研究对象，则有p+hcosθ=p0，B管内压强p=p0-hcosθ，显然p
答案：BD
5.(2013•潍坊高二检测)如图所示为充气泵气室的工作原理图.设大气压强为p0，气室中的气体压强为p，气室通过阀门S1、S2与空气导管相连接.以下选项中正确的是( )
A.当橡皮碗被拉伸时，p>p0，S1关闭，S2开通
B.当橡皮碗被拉伸时，p
C.当橡皮碗被压缩时，p>p0，S1关闭，S2开通
D.当橡皮碗被压缩时，p
解析：当橡皮碗被拉伸时，气室内空气体积增大，气室内气体压强减小，p
答案：C
6.(2012•高考福建理综)空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L.设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为( )
A.2.5 atm B.2.0 atm
C.1.5 atm D.1.0 atm
解析：根据玻意耳定律有p1V1+p2V2=p3V3，解得p3=2.5 atm.
答案：A
7.如图所示，为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈很短的平底大烧瓶.在瓶内塞有一气球，气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞.在一次实验中，瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体，在对气体缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小ΔV时，压强增大20%.若使瓶内气体体积减小2ΔV，则其压强增大( )
A.20% B.30%
C.40% D.50%
解析：瓶内气体做等温变化.设初始状态，气体压强为p，体积为V，当瓶内气体体积减小2ΔV时，气体压强大小为xp，则pV=1.2p(V-ΔV)=xp(V-2ΔV)，可求得，x=1.5，所以，其压强增大50%.本题答案为D.
答案：D
8.如图所示为一定质量的理想气体的p1/V图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是( )
A.TA>TB=TC
B.TA>TB>TC
C.TA=TB>TC
D.TA
解析：由题图可知A→B为等容变化，根据查理定律和pA>pB知，TA>TB.B→C为等温变化，即TB=TC.所以TA>TB=TC，选项A正确.
答案：A
9.如图所示，玻璃管A和B同样粗细，A的上端封闭，两管下端用橡皮管连通，两管中水银柱高度差为h，若将B管慢慢地提起，则( )
A.A管内空气柱将变长
B.A管内空气柱将变短
C.两管内水银柱的高度差将增大
D.两管内水银柱的高度差将减小
解析：将B管慢慢提起，可以认为气体温度不变.假设A气柱长度不变，由于B上提，则A、B两管高度差增加，而A内气体压强pA=p0+ph，所以A内气体压强增大.根据玻意耳定律pV=C，所以A内气柱长度变短，即假设错误，应选B、C.
答案：BC
10.(2013•盐城高二检测)如图所示，开口向下的竖直玻璃管的末端有一段水银柱，当玻璃管从竖直位置转过45°时，开口端的水银柱将( )
A.从管的开口端流出一部分
B.不发生变化
C.沿着管子向上移动一段距离
D.无法确定其变化情况
解析：原先管内气体的压强为p0-ρgh(p0为大气压，h为水银柱的竖直高度)，当将玻璃管转过45°时，温度不变，假设气体体积不变，气体压强变为(p0-ρghcos45°)，压强增大，pV=C，p增大，V将减小.故C项正确.
答案：C
11.(2013•运城高二检测)一定质量的理想气体的状态变化过程的pV图象如图所示，
其中A是初状态，B、C是中间状态，A→B是等温变化，如将上述变化过程改用pT图象和VT图象表示，则下列各图象中正确的是
解析：在pV图象中，由A→B，气体经历的是等温过程，气体的体积增大，压强减小;由B→C，气体经历的是等容过程，根据查理定律pBTB=PCTC，pC>pB，则TC>TB，气体的压强增大，温度升高;由C→A，气体经历的是等压过程，根据盖—吕萨克定律VCTC=VATA，VC>VA，则TC>TA，气体的体积减小，温度降低.在选项A、B的图象中，由于B→C是等容过程，其图线应是经过坐标原点O(绝对零度)的直线，可见A错误，B正确;在选项C、D的图象中，表示B→C的等容过程的图线，应是平行于T轴的直线，表示C→A的等压过程的图线应是通过坐标原点O的直线，故C错误，D正确.
答案：BD
2017高考物理气体专项练习题第Ⅱ卷(非选择题，共56分)
二、实验题(本题包括2小题，共12分)
12.某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确.根据实验数据却在pV图上画出了两条不同双曲线.造成这种情况的可能原因是________.
A.两次实验中空气的质量不同
B.两次实验中温度不同
C.两次实验中保持空气的质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
D.两次实验中保持空气的质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
解析：两次实验中空气的质量或温度不同都会出现两条不同的双曲线.若保持空气的质量、温度都相同，则pV图象是同一条双曲线，故A、B正确，C、D错误.
答案：AB
13.(2013•长春高二检测)为了测试某种安全阀在外界环境为一个大气压时，所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装置.该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容器.测试过程可分为如下操作步骤：
a.记录密闭容器内空气的初始温度t1;
b.当安全阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2;
c.用电加热器加热容器内的空气;
d.将待测安全阀安装在容器盖上;
e.盖紧装有安全阀的容器盖，将一定量的空气密闭在容器内.
(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序填写：__________________.
(2)若测得的温度分别为t1=27 ℃、t2=87 ℃，已知大气压强为1.0×105 Pa，则测试结果是：这个安全阀能承受的最大内部压强是________.
解析：(1)将安全阀安装在容器盖上，然后密封空气，记录其初始温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内空气的温度t2，故正确操作顺序为d、e、a、c、b.
(2)已知T1=300 K，T2=360 K，p0=1.0×105 Pa，由于密封空气的体积不变，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、计算题(本大题共4小题，共44分，要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的题要注明单位)
14.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油上升.已知某型号轮胎能在-40 ℃～90 ℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm，最低胎压不低于1.6 atm，那么在t=20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适?(设轮胎容积不变)
解析：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化.
设在T0=293 K充气后的最小胎压为pmin，最大胎压为pmax.依题意，当T1=233 K时胎压为p1=1.6 atm.根据查理定律
p1T1=pminT0，即1.6233=pmin293
解得pmin=2.01 atm
当T2=363 K时胎压为p2=3.5 atm，根据查理定律
p2T2=pmaxT0，即3.5363=pmax293
解得pmax=2.83 atm.
答案：2.01 atm≤p≤2.83 atm
15.如图所示的是一个右端开口的圆筒形汽缸，活塞可以在汽缸内自由滑动.活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，此时气体的温度为27 ℃.若给汽缸加热，使气体温度升高，让气体推动活塞从MN缓慢地移到M′N′.已知大气压强p0=1×105 Pa.求：
(1)当活塞到达M′N′后气体的温度;
(2)把活塞锁定在M′N′位置上，让气体的温度缓慢地变回到27 ℃，此时气体的压强是多少?画出此过程中气体压强p随温度T的变化图象.
解析：(1)此过程为等压变化过程
V2=2V1 T1=(273+27) K=300 K
由盖—吕萨克定律V1V2=T1T2
解得T2=2T1=600 K
(2)此过程为等容变化过程，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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