专题70 气体实验定律和图像-【鼎力高考】2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练

2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练 专题70 气体实验定律和图像 导练目标 导练内容 目标1 气体实验定律的基本规律及推论 目标2 理想气体的常见图像 目标3 探究温度不变情况下一定质量气体的压强和体积的关系 【知识导学与典例导练】 1、 气体实验定律的基本规律及推论 1.理想气体状态方程与气体实验定律的关系 2.两个重要的推论 （1）查理定律的推论:Δp=ΔT （2）盖-吕萨克定律的推论:ΔV=ΔT 【例1】如图所示，两端封闭的玻璃管在常温下竖直放置，管内充有理想气体，一段汞柱将气体封闭成上下两部分，两部分气体的长度分别为l1，l2，且l1l2，下列判断正确的是（　　）    A．将玻璃管转至水平，稳定后两部分气体长度 B．将玻璃管转至水平，稳定后两部分气体长度 C．保持玻璃管竖直，使两部分气体升高相同温度，稳定后两部分气体长度 D．保持玻璃管竖直，使两部分气体升高相同温度，稳定后两部分气体长度 2、 理想气体的常见图像 1．一定质量的气体不同图像的比较 类别 特点(其中C为常量) 举例 p­V pV＝CT，即pV之积越大的等温线温度越高，线离原点越远 p­ p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高 p­T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小 V­T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小 [注意]　上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT确定各个常量“C”的意义。 2．气体状态变化图像的分析方法 (1)明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态变化的一个过程。 (2)明确图像斜率的物理意义：在V­T图像(p­T图像)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。 (3)明确图像面积物理意义：在p­V图像中，p­V图线与V轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。 【例2】一定质量理想气体的状态变化如图所示，该图由4段圆弧组成，表示该气体从状态 a 依次经状态b、c、d，最终回到状态a的状态变化过程，则下列说法正确的是（　　） A．从状态a到状态c是等压膨胀 B．从状态c到状态d是等温变化 C．从状态a到状态c，气体对外做功，内能减小 D．从状态a 经b、c、d回到状态a，气体放出热量 【例3】如图所示为一定质量的理想气体的压强随体积变化的图像，其中AB段为双曲线，BC段与横轴平行，则下列说法正确的是（    ）    A．过程①气体分子单位时间内对容器壁单位面积的平均作用力增大 B．过程②中气体分子单位时间内对容器壁的碰撞次数减少 C．过程③中气体内能不变，气体从外界吸收热量 D．整个循环过程中，气体对外界做的功大于外界对气体做的功 【例4】如图所示描述了一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ab的延长线过原点，则下列说法正确的是（　　） A．气体从状态a到b的过程，气体体积增大 B．气体从状态b到c的过程，一定向外界放出热量 C．气体从状态c到d的过程，外界对气体做功 D．气体从状态d到a的过程，气体的内能减小 【例5】一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其变化过程的图像如图所示，的反向延长线通过坐标原点O。已知该气体在状态A时的压强为，下列说法正确的是（　　） A．该气体在状态B时的压强为 B．该气体在状态C时的压强为 C．该气体从状态A到状态C的过程中吸收的热量为100 J D．该气体从状态A到状态C的过程中放出的热量为200 J 3、 探究温度不变情况下一定质量气体的压强和体积的关系 注意事项： (1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是注射器活塞上涂润滑油。 (2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢和不能用手握住注射器封闭气体部分。 【例6】某同学用如图所示实验装置探究一定质量的气体发生等温变化时压强与体积的关系。将注射器活塞移动到体积最大的位置，接上软管和压强传感器，记录此时注射器内被封闭气体的压强p和体积V；推动活塞压缩气体，记录多组气体的压强和体积。 （1）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，以下说法正确的是( ) A．要尽可能保持环境温度不变 B．实验过程中应缓慢地推动活塞 C．实验过程中要用手握紧注射器并快速推拉活塞 D．实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油 （2）分别在环境温度为T1、T2时完成上述探究活动。下列各图能正确且直观地反映实验过程中，气体压强p随体积V变