假期必刷30 气体实验定律的应用-【快乐假期】2025-2026学年高二物理暑假必刷题

快乐假期 不积跬步，无以至千里。 假期必刷30气体实验定律的应用 完成日期： 月 素养解读 两点在同一条双曲线上，则此变化过程中 成立条件：m、T一定 ( 玻意耳定律 表达式：pV=C或p1V1=p2V2 A.从A到B的过程温度升高 (等温变化) -V图像（双曲线） B.从B到C的过程温度升高 等温线 P- 口图像（过原点的倾斜直线） C.从A到B再到C的过程温度先降低再 成立条件：1、p一定 升高 盖一吕萨克定律 表式-c成号片 D.A、C两点的温度相等 (等压变化) 3.如图甲所示，一汽缸竖直放置，汽缸内有一 等压线：V一T图像（过原点的倾斜直线） 质量不可忽略的活塞.将一定质量的气体封 成立条件：m、V一定 查理定律 闭在汽缸内，活塞与汽缸壁无摩擦，活塞处 (等容变化) 表达式：导-C%会 于平衡状态.现保持温度不变，把汽缸向右 等容线：p一T图像（过原点的倾斜直线） 倾斜90°（如图乙所示），达到平衡后，与原来 素养训练 相比 1.如图所示，为一种演示气体实验定律的仪器 哈勃瓶，它是一个底部开有圆孔，瓶颈 活第 很短的导热平底大烧瓶.瓶内塞有一气球， 活塞 气球的吹气口反扣在瓶口上，瓶底的圆孔上 A.气体的压强变大 B.气体的压强变小 配有一个橡皮塞.在一次实验中，瓶内由气 C.气体的体积变大 D.气体的体积不变 球和橡皮塞封闭一定质量的气体，封闭气体 4.一定质量的气体，压强为3atm,保持温度不 的压强为。，在对气球缓慢吹气过程中，当 变，当压强减小了2atm时，体积变化了 瓶内气体体积减小△V时，压强增大20%， 4L,则该气体原来的体积为 若使瓶内气体体积减小3△V,则其压强为 A.号LB2L.CgLD3L 球 5.某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的 温度，存放食物之前该同学进行试通电，该 同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通 橡皮塞 电.若大气压为1.0×105Pa,刚通电时显示 A.1.2p B.1.5 Po 温度为27℃，通电一段时间后显示温度为 C.1.8 Po D.2.0 Po 7℃，则此时密封的冷藏室中气体的压强是 2.(多选)如图所示是一定质量1 () 的气体由状态A变到状态B A.0.26×105Pa B.0.93×105Pa 再变到状态C的过程，A、C C.1.07×105Pa D.3.86×105Pa 60 三0022 高三物理》 6.如图所示，一导热性良好的汽 (1)去掉重物前系统平衡时，汽缸内气体的 缸内用活塞封往一定质量的 压强p; 气体（不计活塞与汽缸壁间的 (2)去掉重物后系统重新平衡时，活塞上表 77777777777777 摩擦)，温度缓慢升高时，改变 面到缸底的距离x. 的量有 A.活塞高度h B.汽缸高度H C.气体压强p D.弹簧长度L 7.某同学用如图所示装置探 究气体等温变化的规律. 压力表 (1)在实验中，下列哪些操 作不是必需的 柱塞 A.用橡胶套密封注射器的 空气柱 下端 橡胶套 B.用游标卡尺测量柱塞的直径 C.读取压力表上显示的气压值 D.读取刻度尺上显示的空气柱长度 素养培优 (2)实验装置用铁架台固定，而不是用手握 9.(生活情境)如图示，医用 住玻璃管（或注射器），并且在实验中要缓慢 氧气瓶内装有一定质量的 推动活塞，这些要求的目的是 氧气，可视为理想气体.已 知开始时，氧气压强为 (3)下列图像中，最能直观反映气体做等温 p1=1.0×10Pa,温度为57℃，经过一段时 变化规律的是 间，使用掉0.34kg氧气后，氧气瓶内氧气 1∠-1∠ 压强降为p2=6.0×105Pa,温度降为27 ℃，已知热力学温度与摄温度的关系为： T=t+273K,求氧气瓶中最初装有多少千 8.如图所示，一汽缸开口竖直向下 克氧气？ 吊在天花板上，汽缸内质量为M、 横截面积为S的水平活塞与汽缸 内壁紧密接触并且可以在缸内无 摩擦地自由滑动，活塞下通过轻 绳吊一质量为m的重物，此时活塞上表面 到缸底的距离为d,现去掉重物.大气压强 恒为。，重力加速度大小为g,环境温度保 持不变，汽缸的导热性能良好.求： 61三022 到R中点时，图甲中总电阻为P左端电阻与灯泡电阻串联， 图乙中总电阻为灯泡电阻与P右端的电阻并联后再与P左 端电阻串联，由于并联电阻小于灯泡电阻，则图甲中灯泡电 压大于图乙中灯泡电压，则图甲中灯泡功率比图乙中灯泡功 率大，故B错误；当P滑到R最左端时，图甲中只有灯泡，图 乙中R与灯泡并联，总电阻更小，输出功率更大，图甲比图 乙更节能，故C正确；图乙中的灯泡两端电压在0到6V间 变化，图甲中灯泡两端电压最高为6V,最低达不到0，则图 乙中灯泡两端可调电压范围大，故D错误.故选AC.] 假期必刷29 素养训练 1.C[一次呼出的水蒸气的体积V*=6%V=6%×3500× 106m=2.1×104m3,A错误；一次呼出的水蒸气的质量 m=pV*=0.6×2.1×104kg=1.26×104kg=0.126g,D错 误：含有的水分子的物质的量n=M=18 m0.126 mol=0.007 mol, B错误；含有的水分子的个数N=nNA=0.007×6×103个 =4.2×1021个，C正确.] 2.D[在液体内部，分子间的距离在r。左右，分子力约为零， 而在表面层，分子比较稀疏，分子间的距离大于。，因此分 子间的作用表现为相互吸引，从而使液体表面绷紧，所以能 总体反映该表面层里的水分子之间相互作用的是C位置， 故A、C错误；分子间距离从大于r。减小到r。左右的过程 中，分子力表现为引力，做正功，则分子势能减小，所以“水 桥”表面层中水分子距离与其内部水分子相比偏大，故B错 误：王亚平放开双手，“水桥”在表面张力作用下收缩，而“水 桥”与玻璃板接触面的水分子对玻璃板有吸引力作用，在两 玻璃板靠近过程中分子力做正功，故D正确.] 3.C[自热米饭盒爆炸，是盒内气体温度升高，气体压强急剧 增大的结果，故A错误；在自热米饭盒爆炸的瞬间，盒内气 体对外做功，且来不及与外界进行热量交换，根据热力学第 一定律可知盒内气体内能减少，温度降低，故B错误，C正 确；自热米饭盒爆炸前，盒内气体温度升高，气体分子平均速 率增大，表现的是一种统计规律，并不代表每一个气体分子 速率都增大了，故D错误.」 4.BCD[设CO,气泡在水下深度为h,则气泡压强为p=p 十gh,可见从水下几米深处快速上升到水面的过程中，压强 变小，假设气体温度不变，则由玻意耳定律知pV,=pV2, 则随着气泡压强变小，气泡体积会增大，则气体对外做功W <0,又因为这一过程中气体与外界未实现热交换，由热力学 第一定律知△U=W十Q,其中Q=0,则△U=W<0,即气体 内能减少，又因为将气泡内的CO。气体视为理想气体，则内 能减小温度会降低，与假设矛盾，即气体温度会降低，则CO 分子的平均动能变小，故A错误，D正确；因为气体平均动 能减小且气体体积增大，则气泡内CO,分子的密度减少，单 位时间内与气泡壁碰撞的CO,分子数减少，故B、C正确.] 5.B[内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，温 度不变，分子热运动平均动能不变，体积增大，分子势能增 大，故内能增大，A错误；气体的体积变化时，内能可能不变 比如体积增大的同时温度降低，B正确：气体体积不变，分子 势能不变，温度升高，平均动能增大，故内能一定增大，C错 误：内能与分子热运动的平均动能有关，与宏观的运动快慢 无必然关系，D错误.] 6.C[多晶体和非晶体都显示各向同性，只有单晶体显示各 向异性，所以A错误，C正确；单晶体具有各向异性的特性， 仅是指某些物理性质，并不是所有的物理性质都是各向异性 的，换言之，某一物理性质显示各向同性，并不意味着该物质 一定不是单品体，所以B、D错误.] 7.D[以活塞为研究对象，设气体压强为p1,活塞质量为m, 横截面积为S,末态时压强为p2,初态F>mg十p,S,由题 意可得末态位置必须高于初位置，否则不能平衡，则由△U =W(绝热).W为正，△U必为正，温度升高，内能增加，活塞 重力势能增加，末态时，由力的平衡条件知F弹'=mg十 p2S,仍然具有一部分弹性势能，故D正确，A、B、C错误.] 富二物理) 8.解析：(1)一滴油酸的酒精溶液含油酸的体积为V=2500× 1 10X106m2=4X1012m2, 超过半格的有114格，故油膜面积为S=114×1×104m2= 1.14×102m2. V 油酸分子直径为d=S≈4×100m kg油酸所含分子数为N=N=,A错误：】 尚跑所合分于复为N=N,=1罗N,=心，B正确：1 个油胶分子的质量为风=兴.C错误：设油酸分子为球形 且直径为1，则一个油酸分子的体积为儿，=青x(号)，油 酸的摩尔体积为V=M,则阿伏加德罗常教可表示为N= 86M.D错误. 亡联立可解得d (3)计算油酸面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方 格处理，使格数偏多，面积偏大，故直径测量值偏小，A错误； 水面上爽身粉撇的较多，油酸膜没有充分展开，使面积测量 值偏小，直径测量值偏大，B正确：做实验之前油酸溶液搁置 时间过长，酒精挥发使得油酸浓度变大，仍按原来的浓度计 算，则计算值偏小，因此测量值就偏小，C错误 答案：(1)4×10-121.14×102(1.12×10-1.19× 10-2)4×10-10(2)B(3)B 素养培优 9.A[AC.吸盘内气体体积增大，气体对外做功，W<0,由于 气体温度不变，气体内能不变，△U=0,由热力学第一定律 △U=W+Q, 可知Q=△U-W>0, 吸盘内气体要吸收热量，A正确，C错误； B.吸盘内气体分子数不变，而气体体积变大，则吸盘内气体 分子的密度减小，B错误； D.吸盘内气体温度不变而体积变大，由玻意耳定律pV=C 可知，吸盘内气体压强减小，D错误.] 假期必刷30 素养训练 1.D[气体做的是等温变化，由玻意耳定律得p,V=1.2p,(V -△V),p。V=p'(V-3AV),解得p'=2p。,故D正确.] 2.AD[作出过B点的等温线如图所示，可件 知T>TA=Tc,故从A到B的过程温度 A 升高，A项正确：从B到C的过程温度降 低，B项错误；从A到B再到C的过程温 度先升高后降低，C项错误；A、C两点在 0 同一等温线上，D项正确.门 3.A[对活塞受力分析可知，开始时，封闭气体的压强p1=p。 -",而汽缸向右倾斜90后，p,=p,故p<p,由于温度 不变，由玻意耳定律知V,>V,,故A正确.] 4.B[设该气体原来的体积为V,由玻意耳定律知p,V,= p,V2,即3V=(3-2)·(V1+4L),解得V,=2L,B正确.] 5.B[冷藏室气体的初状态：T,=(273十27)K=300K, p,=1.0×10P,末状态：T2=(273十7)K=280K,设此时 冷藏室内气体的压强为2，此过程气体体积不变，根据查理 定体号一会代入载路得A98X10P故B正确】 6.B[以汽缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力大小 等于汽缸整体总重力，故L、h不变，设汽缸壁的重力为G, 大气压为则封阅气体的压强=久一号保持不支，当 温度升高时，由盖一吕萨克定律知气体体积增大，H将减 小，故只有B项正确.] 7.解析：(1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端， A需要；由于注射器的直径均匀恒定，根据V=LS可知体积 和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示的空气柱 长度，无需测量直径，B不需要，D需要；为了得知气压的变 化情况，需要读取压力表上显示的气压值，C需要. (2)手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温 度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做 的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变. (3)当气体做等温变化时，p与V成反比，即p心V,故一 己图像为直线，所以为了能直现反映p与V成反比的关系， 应作p-图像，C正确. 答案：(1)B(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持 不变(3)C 8.解析：(1)去掉重物前系统平衡时，对活塞受力分析，有pS十 Mg+mg=poS, 解得p=A,-M士ms S (2)去掉重物后系统重新平衡时，缸内气体的压强 p=A。, 由玻意耳定律有pSl=p'S.x, 解得x=SMtm8a】 PoS-Mg 答案：()p,-M+m)g （2)pS(M+mg pS-Mg 素养培优 9.解析：氧气初始压强p,=1.0×10Pa 初始温度， T,=(273+57)K=330K, 经一段时间后压强 p2=6.0×10Pa, 温度T,=(273+27)K=300K, 设氧气初始质量为m,容器体积为V,即V,=V 以全部气体为研究对象，由理想气体状态方程得，八 T ,代入数据解得V,-, T, 设用掉氧气质量为m。=0.34kg, 由题可知m=VV=识， 2 V250' 得m=1kg. 答案：1kg 假期必刷31 素养训练 1.BC[所有光波在真空中传播的速度相同，都是c,D错误： 由光子频率与波长公式=无，能量公式E=,动量与波长 公式力=会可知，波长更长，频串更小，能量更小，功量更小， A错误，B、C正确.故选B、C.] 2.BD[金属的逸出功是金属的自身固有属性，仅与金属自身 有关，增加此X光的强度，该金属逸出功不变，故A错误；根 据光子能量公式E=hy可知增加此X光的强度，X光的光子 00M= 能量不变，故B正确：根据爱因斯坦光电方程Em=v一W。, 可知逸出的光电子最大初动能不变，故C错误：增加此X光 的强度，单位时间照射到金属表面的光子变多，则单位时间 逸出的光电子数增多，故D正确.] 3.BC[根据光电效应方程可知m一贺-W 名m2-贺-W共中a·=3t1,解得w。 「气，选项A错误，B正确：因为波长为4入的光怡能使该金围 发生光电效应，则波长超过4入的光都不能使该金属发生光 电效应，选项C正确，D错误.] 4.B[由动能定理及光电效应方程可得U,=之m=加 W。,单色光a和c的逼止电压相同且小于单色光b的遏制电 压，即a、c光的频率相同，b光的频率最高，a光对应的饱和 光电流最大，故a光更强些.故选B.门 5.A[根据爱因斯坦光电效应方程结合动能定理可知，U E=m-m则U=女v-冬%=2-).U,- 图线与横轴的交点表示截止频率，则I的截止频率比Ⅱ的截 止频率小，故A正确：根据逸出功与截止频率的关系W。 hy。可知，截止频率大的金属，逸出功也大，故I的逸出功比 Ⅱ的逸出功小，故B错误：光电效应几乎是瞬间发生的，可 认为所有金属发生光电效应的时间均一样，故C错误：根据 图乙和A选项的分析可知，U一·图线的斜率仁一，园 普朗克常量h=一 eb1,故D错误.] 6.ABC[将滑动变阻器的滑动触头置于b端，光电管两端电 压增大，电流表中一定有电流通过，选项A正确：改用紫外 线照射阴极K,入射光频率增大，光子能量增大，光电子的最 大初动能增大，电流表中一定有电流通过，选项B正确；用 某频率的可见光照射光电管的阴极K,光电子从阴极K射 出，具有的最大初动能E≥0，若将电源反接，且光电子的 最大初动能满足Em≥U,则光电子仍可到达A,光电管中 仍可能有电流通过，选项C正确：光电管中场强的方向是由 A到K,光电子逸出后被加速，所以电流表中有电流通过，若 只减小可见光的光照强度，仍有光电子从阴极K射出，电流 表中一定有电流通过，选项D错误.] 7.C[「一切光都具有波粒二象性，光的有些现象（如干涉、衍 射)表现出波动性，光的有些现象（如光电效应）表现出粒子 性，A错误：电子是实物粒子，有静止质量，光子不是实物粒 子，没有静止质量，电子是以实物形式存在的物质，光子是以 场形式存在的物质，B错误：光的波长越长，即波动性越显 著，光的波长越短，粒子性就越显著，C正确：运动的实物粒 子也具有波动性，D错误.门 8.ABC[光电效应证明了光具有粒子性，选项A正确；由物 质波的定义知，选项B正确；不仅光子具有波粒二象性， 切运动的微粒都具有波粒二象性，选项C正确：一切运动的 微粒都具有波粒二象性，电子绕原子核运动，此时电子不只 有粒子性，也有波动性，D错误.1 素养培优 9.D[当开关S接1时，由爱因斯坦光电效应方程eU1=hy 一W。,故其他条件不变时，增大光强，电压表的示数不变，故 A错误；若改用比1更大频率的光照射时，调整电流表的示 数为零，而金属的逸出功不变，故遏止电压变大，即此时电压 表示数大于U,故B错误；其他条件不变时，使开关S接2， 此时出>W。可发生光电效应，故电流表示数不为零，故C 错误；D.根据爱因斯坦光电效应方程，U,=hy一W。,其中 W。=h,联立解得，光电管阴极材料的截止频率为“=山 ,故D正确.] h 28