高考物理知识点《气体的状态方程》考点强化练习（2017年押题版） - 高考物理题库

1、简答题内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程之末，温度为50℃，压强为1.0×105Pa，体积为0.93L，在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155L时，气体的压强增大到1.2×106Pa．求这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？

参考答案：气体初状态的状态参量为：
p1=1.0×105Pa，V1=0.93L，
T1=（50+273）K=323K．
气体末状态的状态参量为：
p2=1.2×106Pa，V2=0.155L，T2为未知量．
由理想气体状态方程得：
p1V1T1=p2V2T2
所以，得：T2=p2V2p1V1T1
将已知量代入上式，得：T2=1.2×106×0.1551.0×105×0.93×323K=646K．
混合气体的温度为：t=（646-273）℃=373℃．
答：混合气体的温度升高到373℃

本题解析：

本题难度：一般

2、选择题如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强

[? ]
A. 逐渐增大
B. 逐渐减小
C. 始终不变
D. 先增大后减小

参考答案：A

本题解析：

本题难度：一般

3、计算题把一根两端开口带有活塞的直管的下端浸入水中，活塞开始时刚好与水面平齐，现将活塞缓慢地提升到离水面H=15m高处，如图所示，求在这过程中外力做功为多少？（已知活塞面积S=1.0dm2，大气压户p0=1.0×105Pa，活塞的厚度和质量不计，取g=10m/s2）

参考答案：1.0×104（J）

本题解析：
【错解分析】错解：把活塞缓慢提升需做的功等于水柱上升增加的重力势能。因活塞上升H，故上升的水柱的高亦为H，其重心高为，而上升的水柱的质量m=P·S·H，则水柱的重力势能增加Ep=mgh=p·S·H·g，代入数据得
Ep=1.1×104J也就是说，外力需做功
W=Ep=1.1×104J
在大气压p0=1.0×105pa的情况下，水柱能上升的最大高度=10（m），（即真空抽水机原理所讲，并且应忽略水蒸气气压的影响），而不是题目中提到的15m。
【正解】在把活塞提升最初的10m的过程中，外力做功等于水柱势能的增加，即

在把活塞提升的后5m的过程中，外力做功就等于克服大气压力的做功，即：
W2=p0S(H-h,)=5.0×103(J)
则在全过程中外力做功为W=W1+W2=1.0×104（J），即为正确答案。
【点评】解决物理问题的关键是要分析清楚题目所述的物理过程，这个“分析物理过程”就是所谓的审题。审题不应将注意力完全集中到已知数值上，而应重点分析问题描述的是怎样一个过程。如本题中虽然给出了活塞上移15m，但结合大气压强的知识，要分析真实的物理过程是水并未随之上升15m，而是只将水提升了10m。

本题难度：一般

4、简答题如图所示，A 、B 、C 、D 分别为p-V 图中矩形的顶点，其中AB 、CD 为等容线，BD 、AC 为等压线. 在A 、B 和C 三点气体温度分别为TA 、TB 和TC ，求:(1)D 点的温度TD.(2) 矩形对角线交点H 处的温度TH.
?

参考答案：（1）标出各个状态的参量，如图所示

?

对A状态到B状态过程运用查理定律列方程，有：
PATA= PBTB
对C状态到D状态过程运用查理定律列方程，有：
PCTC= PDTD
联立解得：
TD= TBTCTA?
（2）H点的状态参量为：PH= P1+P22，VH= V1+V22
其中：P2= TBTAP1，V2= TCTAV1
故PH= P1(TA+TB)2TA，VH= V1(TA+TC)2TA
根据理想气体状态方程，有： PHVHTH= P1V1TA
将pH、VH代入整理可得：
TH= (TA+TB)(TA+TC)4TA
答：（1）D点的温度为 TBTCTA．
（2）矩形对角线交点H处的温度为 (TA+TB)(TA+TC)4TA．

本题解析：

本题难度：一般

5、简答题【物理－物理3-3】

（1）（2分）将你认为正确的答案标号填在后面的横线上___________
A．液体表面层中分子间的距离比液体内部分子间的距离大
B．第二类永动机是不可能制成的，因为它违背了能的转化和守恒定律
C．当分子间的距离减小时，分子间作用力的合力也减小，分子势能增大
D．有些晶体在一定的条件下可以转化为非晶体
（2）（6分）右图为一高压锅的示意图，锅盖上有一限压阀，当锅内气体的压强大于某一值时，限压阀被顶起，气体外泄。已知限压阀的重量为0.7N，泄气孔的横截面积。下表为水的沸点与外界压强的关系。