2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题113气体(解析版)
2022-2023年高考物理一轮复习 理想气体的状态方程课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
300
270
思考题：
一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系 列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的
是( ) • A．先等温膨胀，再等容降温 • B．先等温压缩，再等容降温 • C．先等容升温，再等温压缩 • D．先等容降温，再等温压缩
பைடு நூலகம்
p2 T2
玻意耳定律 查理定律
p不变
V1 T1
V2 T2
盖-吕萨克定律
三、理想气体的状态方程的应用
例题：一定质量的某种理想气体由状态A变为状态D，其有关数 据如图所示。若状态D的压强是104 Pa，状态A的压强是多少？
V/m3
3
2
1
A
O 12
DC
解：以该理想气体为研究对象
A状态： pA＝？
VA＝1 m3 TA＝200 K
3、什么情况下的实际气体可看做理想气体
在常温常压下的大多数实际气体, 尤其是那些不易液化的气体
实际 气体
理想 气体
在温度不低于零下几十摄氏度,压强 不超过大气压的几倍时的很多气体
若一定质量的某种理想气体的三个状态参量都发生 变化时，应遵循什么样的规律呢？
假定从A (pA、VA、TA )
C( ) pC、VC、TC
解：以混进水银气压计的空气为研究对象
初状态： p1=758-738=20mmHg, V1=80S mm3 , T1=273+27=300 K 末状态： p2=p-743mmHg，V2=（80-5）S=75S mm3, T2=273+（-3）=270K
由理想气体状态方程得：
即 2080S ( p 743) 75S 解得： p=762.2 mmHg
2022-2023年高考物理一轮复习 分子动理论固体液体气体及热力学定律课件(重点核心热点经典考点)
(√)Leabharlann (6)太空中水滴成球形，是液体表面张力作用的结果。 (√ )
(7)液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部。 (×)
(8)液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有
表面张力。
(√)
(9)叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用。 (√)
(10)液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征。
(√ ) (5)将一个分子从无穷远处无限靠近另一个分子，则这两个
分子间的分子力先增大后减小最后再增大。
(√ )
(6)当分子间距离增大时，分子间的引力减小，斥力增大。(×)
(7)若两分子间距离减小，分子间斥力增大，引力减小，合力
为斥力。
( ×)
(8)当两分子间距离大于平衡位置的间距 r0 时，分子间的距离
[题点全练]
1．正误判断
(1)液体温度越高，布朗运动越激烈。
(√ )
(2)显 微 镜 下 观 察 到 墨 水 中 的 小 炭 粒 在 不 停 地 做 无 规 则 运
动，这反映了液体分子运动的无规则性。
(√)
(3)悬浮在空气中做布朗运动的 PM2.5 微粒，气温越高，运
动越剧烈。
(√)
(4)扩散现象不仅能发生在气体和液体中，固体中也可以。
V个 (3)两种模型： 球模型：V＝43πR3(适用于估算液体、固体分子直径) 立方体模型：V＝a3(适用于估算气体分子间距)
2．反映分子运动规律的两个实例
①研究对象：悬浮在液体或气体中的固体小颗粒 布朗
②运动特点：无规则、永不停息 运动
③相关因素：颗粒大小、温度 扩散 ①产生原因：分子永不停息的无规则运动 现象 ②相关因素：温度
高考物理新课标一轮复习课件气体
系统经过某一过程从状态1变到状态2后，如果能使系统和环境都完全复原（即系统回到 原来的状态1，同时消除了原来过程对环境所产生的一切影响，环境也复原），则这样的 过程称为可逆过程。
不可逆过程
不能用可逆的手段使系统恢复到初始状态的过程称为不可逆过程。
可逆过程与不可逆过程的比较
可逆过程是实际过程中理想化的抽象，严格来讲现实中并不存在（但它在理论上、计算上 有着重要意义）；大量事实表明，与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆过程。
实验操作与数据处理能力 培养
强调实验操作在高考物理中的重要性，指导 考生加强实验操作能力训练，提高数据处理 和分析能力。
模拟试题训练及讲解
模拟试题选编与训练
选编符合高考物理新课标要求的气体部分模拟试题，供考生进行 实战演练。
试题讲解与答案解析
对选编的模拟试题进行详细讲解，提供标准答案和解析，帮助考 生理解和掌握解题思路和方法。
理想气体状态方程
1 2 3
理想气体状态方程的表达式
pV = nRT，其中p表示压强，V表示体积，n表 示物质的量，R表示普适气体常量，T表示热力学 温度。
理想气体状态方程的理解
理想气体状态方程反映了气体的压强、体积和温 度之间的定量关系，是描述理想气体状态变化的 基本方程。
理想气体状态方程的应用
利用理想气体状态方程可以计算气体的压强、体 积和温度等物理量，解决与气体状态变化相关的 问题。
熵增加原理在气体过程中的应用
熵增加原理
01
在孤立系统中，一个自发的过程总是向着熵增加的方向进行。
熵增加原理在气体过程中的应用
02
气体的自由膨胀、气体的绝热自由膨胀、气体的等温膨胀等过
程中，系统的熵都是增加的。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题118探究气体等温变化的规律
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十九章热学专题118 探究气体等温变化的规律第一部分知识点精讲1.实验原理：在保证密闭注射器中气体的质量和温度不变的条件下（控制变量法），通过改变密闭气体的体积，由压力表读出对应气体体积的压强值，研究在恒温条件下气体的体积和压强的关系。
2.实验装置：如图所示，注射器下端的开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中，这段空气柱就是我们研究的对象。
3.实验数据的收集：空气柱的压强p可以从压力表上读出，空气柱的长度l可以在玻璃管两侧的刻度尺上读出，空气柱的长度l与横截面积S的乘积就是它的体积V。
把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读出空气柱长度与压强的几组数据。
将相关数据记录在表中：4.实验数据的处理（1）猜想：由实验观察及记录的数据可知，空气柱的体积越小，其压强就越大，即空气柱的压强与体积成反比。
（2）检验：以压强p为纵坐标，以体积的倒数1为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点，V如图所示。
观察各点的位置关系，若各点位于过原点的同一直线上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即p∝1V，也就是压强p与体积V成反比。
若各点不在同一直线上，再尝试其他关系。
5.注意事项（1）改变气体体积时，要缓慢进行，等稳定后再读出气体压强，防止气体体积变化太快，气体的温度发生变化。
（2）实验过程中，不要用手接触注射器的圆筒，以防止圆筒从手吸收热量，引起内部气体温度变化。
（3）实验中应保持气体的质量不变，故实验前应在柱塞上涂好润滑油，以免漏气。
（4）本实验中，由于气体体积与长度成正比，因此研究气体体积与压强的关系时，不用测量空气柱的横截面积。
（5）本实验测量体积时误差主要出现在长度的测量上，由于柱塞不能与刻度尺非常靠近，故读数时视线一定要与柱塞底面相平。
（6）在作p−1V 图像时，应使收集的实验数据在p−1V坐标系中均匀分布。
第二部分最新高考题精选1.（8分）（2016上海高考题）某同学制作了一个结构如图（a）所示的温度计。
2022届高三物理一轮复习 知识梳理：选修3-3 第八章 气 体
第八章气体第48讲气体实验定律、理想气体、气体热现象的微观意义(注：①考纲要求中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A代表容易，B代表中等，C代表难)一、气体的状态参量气体的状态参量是指气体的________、________、________三个状态参量．三个状态参量之间存在有一定的关系．二、气体的等温变化1．概念：一定质量的气体，在__________不变的条件下其________与________变化时的关系，我们把这种变化叫做等温变化．2．等温变化时的定性规律：一定质量的气体，在温度不变时，体积越大，压强越________．3．等温变化的定量规律：一定质量的某种气体，在________不变的情况下，________与________成________．这个规律称________定律．4．等温变化的表达式：p∝1V或pV＝C(C为常量)或p1V1＝p2V2(p1、V1和p2、V2分别表示气体在初、末两种不同状态下的压强和体积)．5．等温变化的图象：三、气体的等容变化1．概念：一定质量的气体，在________不变的的条件下其________与________变化时的关系，我们把这种变化叫做等容变化．2．等容变化时的定性规律：一定质量的气体，在体积不变时，温度越高，压强越________．3．等容变化的规律：一定质量的某种气体，在________不变的情况下，________与________成__________．这个规律称________定律4．等容变化的表达式：p∝T、p＝CT(C为常量)或p1T1＝p2T2(p1、T1和p2、T2分别表示气体在初、末两种不同状态下的压强和温度)．5．等容变化的图象：四、气体的等压变化1．概念：一定质量的气体，在__________不变的条件下其________与________变化时的关系，我们把这种变化叫做等压变化．2．等压变化时的定性规律：一定质量的气体，在压强不变时，温度越高，体积越________．3．等压变化的规律：一定质量的某种气体，在________不变的情况下，________与________成__________．这个规律称________定律4．等压变化的表达式：V∝T、V＝CT(C为常量)或V1T1＝V2T2(V1、T1和V2、T2分别表示气体在初、末两种不同状态下的体积和温度)．5．等压变化的图象：五、理想气体的状态方程1．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何条件下始终遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体．一般来说，在温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以把实际气体当成理想气体来处理．(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间．2．理想气体的状态方程(1)一定质量的理想气体状态方程：________________或________________．(2)三个气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例．·针对训练·(回归教材选修33第八章第3节)一定质量的某种理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图所示．若状态D的压强是104 Pa，状态A的压强是()A．1.5×104 Pa B．5×104 PaC．1.5×105 Pa D．2.5×105 Pa六、分子热运动速率的统计分布规律1．由于分子热运动是无规则的，所以对于任何一个分子而言，在每一时刻沿什么方向运动，以及运动的速率等都具有偶然性；但是对于大量分子的整体而言，它们却表现出规律性．这种由大量偶然事件的整体所表现出来的规律，叫做统计规律．2．分子的速率分布规律如图是氧气分子的速率分布图象，呈现出“中间多两头少”的统计分布规律，且由图象可看出温度越高，速率大的分子占总分子数的百分比越________，也说明热运动越________．3．理想气体的热力学温度T与分子的平均动能E－k成正比．即：T＝αE－k，其中α为比例系数．这就是我们通常说的温度是分子平均动能的标志．七、对气体实验定律的微观解释1．一定质量的气体，影响压强大小的宏观因素为气体的________和________．从微观角度上看为________________和________________．2．等温变化：一定质量的理想气体，温度保持不变，体积增大时，压强________，原因是：___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________.3．等容变化：一定质量的理想气体，体积保持不变，温度增大时，压强________，原因是：___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________.4．等压变化：一定质量的理想气体，压强保持不变，温度增大时，体积________，原因是：___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ _________________.考点1三个实验定律、理想气体及状态方程考点2气体分子运动的特点、气体实验定律的微观解释 1.气体分子间距较大，分子力可以忽略，因此分子间除碰撞外不受其他力的作用，故气体能充满它能达到的整个空间．2．分子做无规则的运动，速率有大有小，且一直在变化，大量分子的速率按“中间多，两头少”的规律分布．3．温度升高时，速率小的分子数减小，速率大的分子数增多，分子的平均速率将增加，速率分布规律仍然呈现“中间多，两头少”分布图象．4．一定质量的气体，体积决定了气体分子的密集程度、温度决定了气体分子的平均动能．状态参量变化时，从宏观量、微观量两个角度分析.·典型例题1·(16年连云港模拟)某理想气体在温度为0℃时，压强为2P0(P0为一个标准大气压)，体积为0.5L，已知1mol理想气体标准状况下的体积为22.4L，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023 mol－1.求：(1)标准状况下该气体的体积；(2)该气体的分子数(计算结果保留一位有效数字)．【测量目标】本题考查了玻意尔定律、分子动理论、阿伏加德罗常数，测量考生的运用数学处理物理问题的能力．温馨提示涉及气体状态变化时p、V、T的求解时，要关注气体做等温变化、等压变化、等容变化，还是三个状态参量都发生变化．另外气体的问题还通常综合分子动理论、热力学第一定律．【练练手】·举一反三1·(16年淮安模拟)如图所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中，活塞与容器壁间无摩擦．当气体的温度升高时，气体体积__________ (选填“增大”“减小”或“不变”)，从微观角度看，产生这种现象的原因是____________________________________．【测量目标】本题考查了气体等压变化的规律及其微观解释，测量考生的分析综合能力．温馨提示熟记密闭气体等压变化的规律，弄清气体压强产生的微观解释即可求解．·触类旁通·(16年忻州模拟)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，其状态变化过程的p－V图象如图所示．已知该气体在状态A时的温度为27℃.(1)求该气体在状态B、C时的温度；(2)该气体从状态A到状态C的过程中是吸热还是放热？传递的热量是多少？【测量目标】本题考查了查理定律、盖·吕萨克定律，测量考生的分析综合能力．·典型例题2·(多选)关于气体分子运动和气体压强，下列说法正确的是()A．温度升高，所有气体分子的速率都增加B．温度升高，大量气体分子中速率小的分子数减少，速率大的分子数增多C．温度降低，分子平均速率减小，气体的压强一定降低D．一定质量的气体，温度一定，体积减小，分子密度增大【测量目标】本题考查了气体分子运动特点、气体压强的决定因素，测量考生的推理能力．温馨提示温度升高，分子的平均动能增加．气体的压强与气体的温度、体积有关．·举一反三2·(多选)如图所示，一定质量的理想气体由状态A 沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是() A．气体的温度不变B．气体的内能增加C．气体分子的平均速率减小D．气体的压强增大气体实验定律1.(14年江苏高考)下列对理想气体的理解，正确的有() A．理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B．只要气体压强不是很高就可视为理想气体C．一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律2．如图所示，一定质量的某种气体的等压线，等压线上的a、b 两个状态比较，下列说法正确的是()第2题图A．在相同时间内撞在单位面积上的分子数b状态较多B．在相同时间内撞在单位面积上的分子数a状态较多C．在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多D．单位体积的分子数两状态一样多第3题图3．一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体()A．状态b的压强大于状态c的压强B．状态a的压强大于状态b的压强C．从状态c到状态d，体积减小D．从状态a到状态c，温度不变4．如图，一定质量的理想气体从状态I变化到II的过程中，其压强随热力学温度变化的图象为双曲线的一支．若气体在状态I 的体积和温度分别为V 1、T 1，在状态II 的体积和温度分别为V 2、T 2，则( )第4题图A ．V 1>V 2，且V 2＝T 1T 2V 1B ．V 1<V 2，且V 2＝T 2T 1V 1C ．V 1>V 2，且V 2＝T 21T 22V 1D ．V 1<V 2，且V 2＝T 22T 21V 15．(多选)某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f (v )表示v 处单位速率区间内的分子数百分率，由图可知( )第5题图A ．气体的所有分子，其速率都在某个数值附近B ．某个气体分子在高温状态时的速率可能与低温状态时相等C ．高温状态下大多数分子的速率大于低温状态下大多数分子的速率D．高温状态下分子速率的分布范围相对较小6．如图所示，U形管内有一部分气体被水银封住，已知大气压为p0，则被封部分气体的压强p(以汞柱为单位)为()第6题图A．p0＋h2B．p0－h1C．p0－(h1－h2) D．p0＋h2－h17．(16年江苏模拟)若一条鱼儿正在水下10 m处戏水，吐出一个体积为1 cm3的气泡．气泡内的气体视为理想气体，且气体质量保持不变，大气压强为p0＝1.0×105 Pa，g＝10 m/s2，湖水温度保持不变，气泡在上升的过程中，气体________(选填“吸热”或者“放热”)；气泡到达湖面时的体积为________ cm3.8．(16年徐州模拟)如图所示，用销钉固定的活塞把导热气缸分隔成两部分，A部分气体压强p A＝6.0×105 Pa，体积V A＝1L；B部分气体压强P B＝2.0×105 Pa，体积V B＝3L.现拔去销钉，外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气，A、B两部分气体均为理想气体．求活塞稳定后A部分气体的压强．第8题图1.(15年江苏高考)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L.将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L.请通过计算判断该包装袋是否漏气．2．(14年江苏高考)气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压．已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023 mol－1.计算此时气室中气体的分子数．(计算结果保留一位有效数字)出错题号___________________________________________________________ _____________错误分析___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________解决方法___________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ _________________。
2022年高考物理一轮复习(新高考版1(津鲁琼辽鄂)适用) 第15章 第2讲 固体、液体和气体
跟进训练
5.(气体压强的计算)如图6中两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S， 两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽 缸竖直悬挂在天花板下.两个汽缸内分别封闭有一定质量的空气A、B， 大气压强为p0，重力加速度为g，活塞与缸壁之间无摩擦，求封闭气体 A、B的压强各多大？ 答案 p0＋mSg p0－MSg
1234
02
考点二 气体压强的计算
1.活塞模型
如图3所示是最常见的封闭气体的两种方式.
求气体压强的基本方法：先对活塞进行受力分析，
然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.
图3
图甲中活塞的质量为m，活塞横截面积为S，外界大气压强为p0.由于活塞
处于平衡状态，所以p0S＋mg＝pS，
则气体的压强为p＝p0＋
成_正__比__
表达式 p1V1＝_p_2_V_2_
Tp11＝__Tp_22 _ 拓展：Δp＝Tp11ΔT
VT11＝__VT_22_ 拓展：ΔV＝VT11ΔT
图像
2.理想气体状态方程
(1)理想气体：在任何温度、任何 压强 下都遵从气体实验定律的气体.
①在压强不太大、温度不太低时，实际气体可以看作理想气体.
答案 740 mmHg
解析 设玻璃管横截面积为S，
竖直放置时封闭气柱气体压强为p，倾斜时压强为p′由pl1S＝p′源自2S①得p′＝2p
②
设竖直放置时水银柱高为H，则有
p0＝H mmHg＋p
③
倾斜时有p0＝(H－20)mmHg＋p′
④
②③④联立解得p＝20 mmHg，H＝740 mm
2022-2023年高考物理一轮复习 气态方程章末习题课课件(重点难点易错点核心热点经典考点)
例2. 如图所示，竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞，可在气缸内做无摩擦滑动，活塞下方封闭一 定质量的气体。已知活塞截面积为100 cm2，大气压强为1.0×105 Pa，气缸内气体温度为27 ℃，试求： (2) 在加压重物的情况下，要使气缸内的气体恢复原来的体积，应对气体加热，使温度升高到多少摄氏度。
解析：若不漏气，设加压后的体积为V1，由玻意耳定律知： p0V0＝p1V1，代入数据得V1＝0.5 L，因为0.45 L<0.5 L，说明包装袋漏气。
如图所示，竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞，可在气缸内做无摩擦 滑动，活塞下方封闭一定质量的气体。已知活塞截面积为100 cm2，大气压强为 1.0×105 Pa，气缸内气体温度为27 ℃，试求： (1) 若保持温度不变，在活塞上放一重物，使气缸内气体的体积减小一半，这时气
体的压强和所加重物的重力； (2) 在加压重物的情况下，要使气缸内的气体恢复原来的体积，应对气体加热，使
温度升高到多少摄氏度。
例2. 如图所示，竖直放置的圆柱形气缸内有一不计质量的活塞，可在气缸内做无摩擦滑动，活塞下方封闭一 定质量的气体。已知活塞截面积为100 cm2，大气压强为1.0×105 Pa，气缸内气体温度为27 ℃，试求： (1) 若保持温度不变，在活塞上放一重物，使气缸内气体的体积减小一半，这时气体的压强和所加重物的重 力；
2. 找参量：分别找出这部分气体状态发生变化前后的P、V、T 数值或表达式，压强的确定往
往是关键。如果是双气体问题，除了明确每一部分气体状态变化前后的各个参量，还必须 明确两部分气体之间的关系，一般是两者的压强、体积都有会关系。 3. 认过程：认清变化过程，正确选用物理规律。 4. 列方程：选用某一实验定律或理想气体气态方程列式求解，有时要讨论结果的合理性。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题13牛顿运动定律的运用(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第三章牛顿运动定律专题13 牛顿第二定律的应用第一部分知识点精讲1. 瞬时加速度问题（1）两类模型（2）. 在求解瞬时加速度时应注意的问题(i)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。
(ii)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个积累的过程，不会发生突变。
（3）求解瞬时加速度的步骤2．动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体的运动情况。
第二类：已知运动情况求物体的受力情况。
不管是哪一类动力学问题，受力分析和运动状态分析都是关键环节。
（1）解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：作为“桥梁”的加速度，既可能需要根据已知受力求解，也可能需要根据已知运动求解。
（2）动力学两类基本问题的解题步骤（3）掌握动力学两类基本问题的“两个分析”“一个桥梁”，以及在多个运动过程之间建立“联系”。
（i ）把握“两个分析”“一个桥梁”(ii)找到不同过程之间的“联系”，如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，若过程较为复杂，可画位置示意图确定位移之间的联系。
3.物体在五类光滑斜面上运动时间的比较第一类：等高斜面(如图1所示)由L ＝12 at 2，a ＝g sin θ，L ＝h sin θ可得t ＝1sin θ 2h g， 可知倾角越小，时间越长，图1中t 1＞t 2＞t 3。
第二类：同底斜面(如图2所示)由L ＝12 at 2，a ＝g sin θ，L ＝d cos θ可得t ＝ 4d g sin 2θ， 可见θ＝45°时时间最短，图2中t 1＝t 3＞t 2。
第三类：圆周内同顶端的斜面(如图3所示)在竖直面内的同一个圆周上，各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点，底端都落在该圆周上。
由2R ·sin θ＝12·g sin θ·t 2，可推得t 1＝t 2＝t 3。
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2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第十九章热学专题113 气体第一部分知识点精讲1．气体压强(1)产生的原因由于大量气体分子无规则运动而碰撞器壁，形成对器壁各处均匀、持续的压力，作用在器壁单位面积上的压力叫做气体的压强。
(2)决定因素①宏观上：决定于气体的温度和体积。
②微观上：决定于分子的平均动能和分子的密集程度。
2.气体压强的求解方法（1）平衡状态下气体压强的求法（2）加速运动系统中封闭气体压强的求法恰当地选取与气体接触的液柱（或活塞）为研究对象，进行受力分析，然后依据牛顿第二定律列式求封闭气体的压强，把压强问题转化为力学问题求解。
2.典例分析汽缸开口向上对活塞，p汽缸开口向下对活塞，受力平衡：p汽缸开口水平对活塞，受力平衡：活塞上放置物以活塞为研究对象，受力如图乙所示。
由平衡条件(M+m)g开口向对水银柱，mgmg开上压强：向对水银柱，又由：开下压强：放对水银柱，受力平衡，类似开口水平的汽缸：柱气同种液体在同一深度的压强相等，在连通器中，灵活选取等压面，利用两侧压强相等求解气体压强。
如图所示，处压强相等。
管沿斜面方向：p2．理想气体(1)宏观上讲，理想气体是指在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体，实际气体在压强不太大、温度不太低的条件下，可视为理想气体。
(2)微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，所以理想气体无分子势能。
[注4][注4] 理想气体是理想化的物理模型，一定质量的理想气体，其内能只与气体温度有关，与气体体积无关。
3．气体实验定律4．理想气体的状态方程一定质量的理想气体的状态方程：p 1V 1T 1 ＝p 2V 2T 2 或pVT ＝C 。
5．气体的分子动理论(1)气体分子间的作用力：气体分子之间的距离远大于分子直径，气体分子之间的作用力十分微弱，可以忽略不计，气体分子间除碰撞外无相互作用力。
(2)气体分子的速率分布：表现出“中间多，两头少”的统计分布规律。
(3)气体分子的运动方向：气体分子的运动是杂乱无章的，但向各个方向运动的机会均等。
(4)气体分子的运动与温度的关系：温度一定时，某种气体分子的速率分布是确定的，速率的平均值也是确定的，温度升高，气体分子的平均速率增大，但不是每个分子的速率都增大。
第二部分 最新高考题精选1. （2022高考上海）将一个乒乓球浸没在水中，当水温升高时，球内气体（ ） A 、分子热运动平均动能变小，压强变小B 、分子热运动平均动能变小，压强变大 C 、分子热运动平均动能增大，压强变小 D 、分子热运动平均动能增大，压强变大【参考答案】D【命题意图】本题考查温度的微观含义+气体压强的微观含义+查理定律+模型思想【名师解析】当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大，分子对器壁的撞击作用变大，气体压强变大，选项D正确。
【一题多解】当水温升高时，乒乓球内的气体温度升高，气体分子平均动能增大；对乒乓球内气体，体积不变，由查理定律可知温度升高，压强变大。
2. （2022高考上海）如图所示，两根粗细相同的玻璃管下端用橡皮管相连，左管内封有一段长30cm的气体，右管开口，左管水银面比右管内水银面高25cm，大气压强为75cmHg。
现移动右侧玻璃管，使两侧玻璃管内水银面相平，此时气体柱的长度为（）A. 20cmB. 25cmC. 40cmD. 45cm【参考答案】A【命题意图】本题考查气体实验定律+试管液柱模型+模型思想【名师解析】对封闭在左管的气体，初状态气体压强为p1=p0-ρgh=75cmHg-25 cmHg=50 cmHg 设玻璃管横截面积为S，初状态气体体积V1=30S当两侧玻璃管内液面相平时，设左管气柱长度为L，则气体体积V2=LS气体压强p2=p0 =75cmHg由玻意耳定律，p1V1= p2V2解得L=20cm，选项A正确。
3. （2022高考上海）在描述气体状态的参量中，是气体分子空间所能够达到的范围。
压强从微观角度来说，是的宏观体现。
【参考答案】体积单位面积上气体分子平均撞击力【命题意图】本题考查压强的微观含义+模型思维【名师解析】在描述气体状态的参量中，气体的体积是指气体分子所能够达到的空间范围。
根据气体压强的微观含义，气体压强是指单位面积上气体分子平均撞击力的宏观体现。
4. （2022高考河北）水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示，汽缸中间有一固定隔板，将汽缸内一定质量的某种理想气体分为两部分，“H ”型连杆活塞的刚性连杆从隔板中央圆孔穿过，连杆与隔板之间密封良好。
设汽缸内、外压强均为大气压强0p 。
活塞面积为S ，隔板两侧气体体积均为0SL ，各接触面光滑。
连杆的截面积忽略不计。
现将整个装置缓慢旋转至竖直方向，稳定后，上部气体的体积为原来的12，设整个过程温度保持不变，求： （i ）此时上、下部分气体的压强；（ii ）“H ”型连杆活塞的质量（重力加速度大小为g ）。
【参考答案】（1）02p ，023p ；（2）043p S g【命题意图】本题考查气体实验定律及其相关知识点。
【名师解析】（1）旋转前后，上部分气体发生等温变化，根据玻意尔定律可知001012p SL p SL ⋅=⋅解得旋转后上部分气体压强为102p p =旋转前后，下部分气体发生等温变化，下部分气体体积增大为0001322SL SL SL +=，则002032p SL p SL ⋅=⋅解得旋转后下部分气体压强为2023p p =（2）对“H ”型连杆活塞整体受力分析，活塞的重力mg 竖直向下，上部分气体对活塞的作用力竖直向上，下部分气体对活塞的作用力竖直向下，大气压力上下部分抵消，根据平衡条件可知12p S mg p S =+解得活塞的质量为 043p Sm g =5（6分）（2022·高考广东物理）玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。
如图14所示，潜水员在水面上将80mL 水装入容积为380mL 的玻璃瓶中，拧紧瓶盖后带入水底，倒置瓶身，打开瓶盖，让水进入瓶中，稳定后测得瓶内水的体积为230mL 。
将瓶内气体视为理想气体，全程气体不泄漏且温度不变。
大气压强0p 取51.010Pa ⨯，重力加速度g 取210m /s ，水的密度ρ取331.010kg /m ⨯。
求水底的压强p 和水的深度h 。
【命题意图】本题考查气体实验定律，液体压强。
【解题思路】（2）初状态玻璃瓶中气体体积V 0=380mL -80mL=300mL ， 末状态玻璃瓶中气体体积V=380mL -230mL=150mL ， 由玻意耳定律，p 0V 0= pV 解得p=2p 0 由p=ρgh+p 0 解得：h=10m 。
6.（2022·全国理综乙卷·33）（2）. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻质弹簧连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。
活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m 、m ，面积分别为2S 、S ，弹簧原长为l 。
初始时系统处于平衡状态，此时弹簧的伸长量为0.1l ，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为0T 。
已知活塞外大气压强为0p ，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计弹簧的体积。
（1）求弹簧的劲度系数；（2）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的压强和温度。
【参考答案】（1）40mg k l =；（2）023mg p p S =+，2043T T = 【名师解析】（1）设封闭气体的压强为1p ，对两活塞和弹簧的整体受力分析，由平衡条件有0101222mg p S mg p S p S p S +⋅++=+⋅解得103mgp p S=+对活塞Ⅰ由平衡条件有 01220.12mg p S k l p S +⋅+⋅=⋅解得弹簧的劲度系数为40mgk l=（2）缓慢加热两活塞间的气体使得活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和弹簧的整体由平衡条件可知，气体的压强不变依然为2103mgp p p S ==+即封闭气体发生等压过程，初末状态的体积分别为1 1.1 1.1 3.32222l l lS V S S =⨯+⨯=，222V l S =⋅由气体的压强不变，则弹簧的弹力也不变，故有2 1.1l l =有等压方程可知 1202V V T T =解得 2043T T =7（2021重庆高考）（8分）定高气球是种气象气球，充气完成后，其容积变化可以忽略。
现有容积为V1的某气罐装有温度为T1、压强为p1的氦气，将该气罐与未充气的某定高气球连通充气。
当充气完成后达到平衡状态后，气罐和球内的温度均为T1，压强均为kp 1，k 为常数。
然后将气球密封并释放升空至某预定高度，气球内气体视为理想气体，假设全过程无漏气。
①求密封时定高气球内气体的体积；②若在该预定高度球内气体重新达到平衡状态时的温度为T 2，求此时气体的压强。
【参考答案】①1kk-V 1. ②121kp T T【名师解析】①设密封时定高气球内气体体积为V ，由玻意耳定律， p 1V 1=kp 1（V 1+V ） 解得 V=1kk-V 1. ②由查理定律，11kp T =2p T ，解得p=121kp T T 8．（2021高考新课程I 卷山东卷）血压仪由加压气囊、臂带、压强计等构成，如图所示。
加压气囊可将外界空气充入臂带，压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强，体积为V ；每次挤压气囊都能将60cm 3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积变为5V ，压强计示数为150mmHg 。
已知大气压强等于750mmHg ，气体温度不变。
忽略细管和压强计内的气体体积。
则V 等于（ ）A ．330cmB ．340cmC ．350cmD ．360cm 【参考答案】D【名师解析】充气前臂带内气体压强为p 1=750mmHg ，每次挤压气囊都能将V 0 =60cm 3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气体体积为5V ，压强为p2=750mmHg +150mmHg =900mmHg ，由玻意耳定律，p 1V+5 p 1V0 =5 p 2V ，解得V=60cm ，选项D 正确。
9.（9分）（2021高考新课程湖北卷）质量为m 的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为s 的活塞封闭一定量的理想气体。
在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。
当气缸如图（a ）竖直倒立静置时.缸内气体体积为V 1，.温度为T 1。
已知重力加速度大小为g ，大气压强为p 0。
（1）将气缸如图（b ）竖直悬挂，缸内气体温度仍为T 1，求此时缸内气体体积V 2； （2）如图（c ）所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V 3时，求此时缸内气体的温度。