最新高中物理气体练习(动态分析)

高考物理《气体实验定律和理想气体状态方程》真题练习含答案1．[2024·新课标卷](多选)如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量)，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程．上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程．下列说法正确的是() A．1→2过程中，气体内能增加B．2→3过程中，气体向外放热C．3→4过程中，气体内能不变D．4→1过程中，气体向外放热答案：AD解析：1→2为绝热过程，Q＝0，气体体积减小，外界对气体做功，W>0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知ΔU>0，气体内能增加，A正确；2→3为等压膨胀过程，W<0，由盖­吕萨克定律可知气体温度升高，内能增加，即ΔU>0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q>0，气体从外界吸热，B错误；3→4过程为绝热过程，Q＝0，气体体积增大，W<0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知ΔU<0，气体内能减小，C错误；4→1过程中，气体做等容变化，W＝0，又压强减小，则由查理定律可知气体温度降低，内能减少，即ΔU<0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q<0，气体对外放热，D正确．2．[2023·辽宁卷]“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量．“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的p­T图像如图所示．该过程对应的p­V图像可能是()答案：B解析：根据pVT ＝C可得p ＝CVT从a 到b ，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b 到c ，气体压强减小，温度降低，因c 点与原点连线的斜率小于b 点与原点连线的斜率，c 点的体积大于b 点体积．故选B .3．如图所示，一长度L ＝30 cm 气缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S ＝50 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，A 的质量为m ＝20 kg ，物块与平台间的动摩擦因数μ＝0.75.开始时活塞距缸底L 1＝10 cm ，缸内气体压强等于外界大气压强p 0＝1×105 Pa ，温度t 1＝27 ℃.现对气缸内的气体缓慢加热，g ＝10 m /s 2，则( )A ．物块A 开始移动时，气缸内的温度为35.1 ℃B ．物块A 开始移动时，气缸内的温度为390 ℃C ．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功30 JD ．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功130 J 答案：D解析：初态气体p 1＝p 0＝1×105 Pa ，温度T 1＝300 K ，物块A 开始移动时，p 2＝p 0＋μmgS＝1.3×105 Pa ，根据查理定律可知p 1T 1 ＝p 2T 2 ，解得T 2＝390 K ＝117 ℃，A 、B 两项错误；活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功W ＝p 2S(L －L 1)＝130 J ，C 项错误，D 项正确．4．如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计，汽缸导热性和气密性良好．该装置未安装到汽车上时，弹簧处于原长状态，汽缸内的气体可视为理想气体，压强为1.0×105 Pa ，封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m ．活塞柱横截面积为1.0×10－2 m 2；该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为3.0×103 N 时，弹簧的压缩量为0.10 m ．大气压强恒为1.0×105 Pa ，环境温度不变．则该装置中弹簧的劲度系数为( )A ．2×104 N /mB ．4×104 N /mC ．6×104 N /mD ．8×104 N /m 答案：A解析：设大气压为p 0，活塞柱横截面积为S ；设装置未安装在汽车上之前，汽缸内气体压强为p 1，气体长度为l ，汽缸内气体体积为V 1；装置竖直安装在汽车上后，平衡时弹簧压缩量为x ，汽缸内气体压强为p 2，汽缸内气体体积为V 2，则依题意有p 1＝p 0，V 1＝lS ，V 2＝(l －x)S ，对封闭气体，安装前、后等温变化，有p 1V 1＝p 2V 2，设弹簧劲度系数为k ，对上支座进行受力分析，设汽车对汽缸上支座的压力为F ，由平衡条件p 2S ＋kx ＝p 0S ＋F ，联立并代入相应的数据，解得k ＝2.0×104 N /m ，A 正确，B 、C 、D 错误．5．如图所示为一定质量的理想气体等温变化p ­V 图线，A 、C 是双曲线上的两点，E 1和E 2则分别为A 、C 两点对应的气体内能，△OAB 和△OCD 的面积分别为S 1和S 2，则( )A ．S 1<S 2B ．S 1＝S 2C ．E 1>E 2D ．E 1<E 2 答案：B解析：由于图为理想气体等温变化曲线，由玻意耳定律可得p A V A ＝p C V C ，而S 1＝12p A V A ，S 2＝12 p C V C ，S 1＝S 2，A 项错误，B 项正确；由于图为理想气体等温变化曲线，T A ＝T C ，则气体内能E 1＝E 2，C 、D 两项错误．6．[2024·云南大理期中考试]如图所示，在温度为17 ℃的环境下，一根竖直的轻质弹簧支撑着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空且静止，此时倒立汽缸的顶部离地面的高度为h ＝49 cm ，已知弹簧原长l ＝50 cm ，劲度系数k ＝100 N/m ，汽缸的质量M ＝2 kg ，活塞的质量m ＝1 kg ，活塞的横截面积S ＝20 cm 2，若大气压强p 0＝1×105 Pa ，且不随温度变化．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同．(弹簧始终在弹性限度内，且不计汽缸壁及活塞的厚度)(1)求弹簧的压缩量；(2)若环境温度缓慢上升到37 ℃，求此时倒立汽缸的顶部离地面的高度． 答案：(1)0.3 m (2)51 cm解析：(1)对汽缸和活塞整体受力分析有 (M ＋m )g ＝k Δx解得Δx ＝（M ＋m ）gk＝0.3 m(2)由于气缸与活塞整体受力平衡，则根据上述可知，活塞离地面的高度不发生变化，升温前汽缸顶部离地面为h ＝49 cm活塞离地面50 cm －30 cm ＝20 cm故初始时，内部气体的高度为l ＝49 cm －20 cm ＝29 cm 升温过程为等压变化V 1＝lS ，T 1＝290 K ，V 2＝l ′S ，T 2＝310 K 根据V 1T 1 ＝V 2T 2解得l ′＝31 cm故此时倒立汽缸的顶部离地面的高度h ′＝h ＋l ′－l ＝51 cm7．[2024·河北省邢台市期末考试]如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30°的斜面上，一上端固定的轻弹簧与横截面积为40 cm 2的活塞相连接，汽缸内封闭有一定质量的理想气体．在汽缸内距缸底70 cm 处有卡环，活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，温度为300 K ．现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度增加60 K 时，活塞恰好离开卡环，当温度增加到480 K 时，活塞移动了10 cm.重力加速度取g ＝10 m/s 2，求：(1)活塞的质量； (2)弹簧的劲度系数k .答案：(1)16 kg (2)800 N/m解析：(1)根据题意可知，气体温度从300 K 增加到360 K 的过程中，经历等容变化，由查理定律得p 0T 0 ＝p 1T 1解得p 1＝1.2×105 Pa此时，活塞恰好离开卡环，可得p 1＝p 0＋mg sin θS解得m ＝16 kg(2)气体温度从360 K 增加到480 K 的过程中，由理想气体状态方程有 p 1V 1T 1 ＝p 2V 2T 2解得p 2＝1.4×105 Pa对活塞进行受力分析可得p 0S ＋mg sin θ＋k Δx ＝p 2S 解得k ＝800 N/m8．[2024·湖南省湘东九校联考]如图所示，活塞将左侧导热汽缸分成容积均为V 的A 、B 两部分，汽缸A 部分通过带有阀门的细管与容积为V4 、导热性良好的汽缸C 相连．开始时阀门关闭，A 、B 两部分气体的压强分别为p 0和1.5p 0.现将阀门打开，当活塞稳定时，B 的体积变为V2 ，然后再将阀门关闭．已知A 、B 、C 内为同种理想气体，细管及活塞的体积均可忽略，外界温度保持不变，活塞与汽缸之间的摩擦力不计．求：(1)阀门打开后活塞稳定时，A部分气体的压强p A；(2)活塞稳定后，C中剩余气体的质量M2与最初C中气体质量M0之比．答案：(1)2.5p0(2)527解析：(1)初始时对活塞有p0S＋mg＝1.5p0S得到mg＝0.5p0S打开阀门后，活塞稳定时，对B气体有1.5p0·V＝p B·V2对活塞有p A S＋mg＝p B S所以得到p A＝2.5p0(2)设未打开阀门前，C气体的压强为pC0，对A、C两气体整体有p0·V＋pC0·V4＝p A·(3V2＋V4)得到pC0＝272p0所以，C中剩余气体的质量M2与最初C中气体质量M0之比M2M0＝p ApC0＝5 27。

高考题精解分析：57气体高频考点：气体实验定律、理想气体状态方程动态发布：新课标理综卷第33题、物理卷17题〔1〕、理综36题〔2〕、物理第12题、物理第17题、理综第36题高考对气体考查的内容包括：气体实验定律、理想气体状态方程、饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压、相对湿度等，重点是气体实验定律、理想气体状态方程和前提状态变化的图象等。

难度中等。

考查方式一气体实验定律、理想气体状态方程气体实验定律、理想气体状态方程的考查一般为计算题，难度中等。

例1〔新课标理综卷第33题〕如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。

大气压强为p0=70cmHg。

如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。

封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。

解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为p1= p0+ρgl3①式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度。

玻璃管开口响下时，原来上部的水银有一局部会流出，封闭端会有局部真空。

设此时开口端剩下的水银柱长度为x，那么p2=ρgl1，p2+ρg x = p0，②式中，p2管内空气柱的压强。

由玻意耳定律得 p1(S l2)= p2(S h) ③式中,h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。

由①②③式和题给条件得h=12cm ④从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，那么p3= p0+ρg x⑤由玻意耳定律得p1(S l2)= p3(S h’) ⑥式中，h’是此时空气柱的长度。

由①②③⑤⑥h’≈9.2cm ⑦【点评】此题考查压强、气体实验定律等。

例2〔物理卷17题〔1〕〕如图，容积为V1的容器内充有压缩空气。

容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。

气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2。

高考物理三明力学知识点之理想气体专项训练解析含答案一、选择题1．如图所示为一定质量理想气体的p —t 图，a 、b 、c 分别是三个状态点，设a 、b 、c 状态的气体密度为,,a b c ρρρ，内能为,,a b c E E E ，则下列关系中正确的是（ ）A ．a b c ρρρ>>;a b c E E E >>B ．a b c ρρρ<=；a b c E E E =>C ．a b c ρρρ>=；a b c E E E >=D ．a b c ρρρ=>；a b cE E E >=2．如图所示，一导热性能良好的气缸吊在弹簧下，缸内被活塞封住一定质量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），当温度升高到某一数值时，变化了的量有：（ ）A ．活塞高度hB ．气体压强pC ．缸体高度HD ．弹簧长度L3．在射向高空的火箭仪器舱内，起飞前用水银气压计测舱内气体的压强P 0=76cmHg ，气体温度T 0=300K ，仪器舱是密封的。

取竖直向上为正方向，当火箭以加速度a 竖直方向运动时，仪器舱内水银气压计指示的压强为P=0.6P 0，则( )A ．a=g ，舱内气体温度比起飞前温度增加20%B ．a=g ，舱内气体温度是起飞前温度的0.6倍C ．a=12g ，舱内气体温度比起飞前温度增加10% D ．a=-12g ，舱内气体温度比起飞前温度降低10% 4．用打气筒将压强为1atm 的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积△V=500cm 3，轮胎容积V=3L ，原来压强p=1.5atm ．现要使轮胎内压强变为p′=4atm ，问用这个打气筒要打气几次（设打气过程中空气的温度不变）（ ）A ．5次B ．10次C ．15次D ．20次 5．一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b 的P-V 图像如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是A ．气体在a 状态的内能比b 状态的内能大B ．气体向外释放热量C ．外界对气体做正功D ．气体分子撞击器壁的平均作用力增大6．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。

高中物理理想气体练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列关于气体分子热运动特点的说法中正确的是（）A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞B．气体分子的平均速率随温度升高而增大C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．当温度升高时，气体分子的速率将偏离正态分布2．关于分子动理论，下列描述正确的是（）A．布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动B．分子间同时存在引力和斥力，分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力C．气体压强是气体分子间斥力的宏观表现D．布朗运动和扩散现象都是分子运动3．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。

已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。

抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。

在此过程中（）A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变4．如图所示为某同学设计的一个简易温度计，一根透明吸管插入导热良好的容器，连接处密封，在吸管内注入一小段油柱，外界大气压保持不变。

将容器放入热水中，观察到油柱缓慢上升，下列说法正确的是（）A ．气体对外做的功小于气体吸收的热量B ．气体对外做的功等于气体吸收的热量C ．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力增大D ．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力减小5．一定质量的气体从状态a 经历如图所示的过程，最后到达状态c ，设a 、b 、c 三状态下的密度分别为a ρ、b ρ、c ρ，则（ ）A ．a b c ρρρ>>B ．a b c ρρρ==C ．a b c ρρρ>=D ．a b c ρρρ<=6．一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，其过程如V T -图上的线段所示，则气体在这个过程中（ ）A ．气体压强不断变大B ．分子平均动能减小C ．外界对气体做功D ．气体从外界吸收的热量大于其增加的内能7．在被抓出水面后河鲀会通过吸气使体内的气囊迅速膨胀，假设某河鲀吸气前总体积为是3108cm V = ，吸气后整体近似为半径5cmr = 的球体，河鲀皮肤的张力系数为70N /m ，河鲀内压强差与半径R 、张力系数α的关系为2Δp Rα=。

高二物理气体的状态方程试题答案及解析1.关于气体的性质，下列说法正确的是（）A．气体的体积与气体的质量成正比B．气体的体积与气体的密度成正比C．气体的体积就是所有分子体积的总和D．气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关，只决定于容器的容积【答案】D【解析】气体的体积与气体的质量没有关系，比如：相同的质量气体，其体积有大有小与到达的空间有关，故A错误；气体的体积与气体的密度也没有直接关系，只有当质量一定时，体积越大，则密度越小，故B错误；气体分子间距较大，所以气体的体积并不是所有气体分子的体积，而是其能到达的空间体积，故C错误，D正确。

故选D。

【考点】本题考查了对理想气体的理解．2.两端开口的玻璃管中有两段水银，封闭有一段气体，左边的活塞也封闭了一段气体，现将活塞缓慢地向下移动，两气柱长度变化是（）A．不变，减小B．减小，不变C．增大，减小D．减小，增大【答案】B【解析】对于右边封闭的气体而言属于等压变化，在缓慢移动过程中，温度几乎不变，因此根据可知，体积不变，所以不变。

由于右侧压强不变，在压迫过程中，造成左右压强差增加，所以A部分压强变大，根据可知，在温度不变时，压强变大，所以体积变小，即答案B正确。

【考点】本题考查了考查了理想气体状态方程的理解和应用、判断气体状态变化。

3.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是（）A．c―→a过程中，气体压强增大，体积变小B．c―→a过程中，气体压强增大，体积变大C．a―→b过程中，气体体积增大，压强减小D．b―→c过程中，气体压强不变，体积增大【答案】C【解析】据PV/T=C（常量），图中c―→a过程中，气体的体积不变，温度升高，压强不变，所以A、B选项错误；a―→b过程中，气体的温度不变，体积增大，压强减小，所以C选项正确；b―→c过程中，气体压强不变，温度减小，体积减小，所以D选项错误。

【考点】本题考查对理想气体状态方程图像的理解。

滚动检测(三) 气体(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1. 如图1所示，在均匀U型管两端开口，装有如图所示的水银，今在管的一侧B上端加入同种液体，设缓缓加入且中间不留空隙，则B、C液面高度差将( )．图1A．变大B．变小C．不变D．不能确定解析在B端加入水银后，A段水银柱不变，左侧密闭气体的压强不变，则B、C液面高度差不变，故C项正确．答案 C2. 如图2所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封有一定质量的气体，管内水银面低于管外．在温度不变时，将玻璃管少向下插入一些，下列说法正确的是( )．图2A．玻璃管内气体体积减小B．玻璃管内气体体积增大C．管内外水银面高度差减小D．管内外水银面高度差增大解析假设水银柱相对试管不动，即管内水银面随着试管下降，则管内外水银面高度差增加，内外压强平衡破坏，管内水银面上升，气体体积等温压缩，由玻意耳定律可知，压强增大．故A、D正确．3. 如图3所示，一竖直放置开口向上的均匀玻璃管内用水银柱封有一定质量的空气(可视为理想气体)，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时玻璃管处于静止状态，当玻璃管竖直落下时，在最初的较短时间里( )．图3A．水银和玻璃管的加速度都等于重力加速度gB．水银和玻璃管的加速度都不等于重力加速度gC．水银的加速度在变大D．玻璃管的加速度在变小解析当玻璃管竖直落下时，水银柱失重，产生的压强减小，气体体积增大，玻璃管的加速度大于g，且变小，水银柱的加速度小于g，且变大．答案BCD4. 如图4所示，是一定质量的理想气体的某种状态变化过程，对这三个过程的以下说法中正确的是( )．图4A．a→d过程气体的体积增加B．b→d过程气体的体积不变C．c→d过程气体的体积增加D．a→d过程气体的体积不变解析一定质量的理想气体的某种状态变化时，若体积不变，在pT图中，是一条过原点的倾斜直线，斜率的大小与气体的质量和体积有关，质量越大，斜率越大；体积越大，斜率越小．5．一定质量的理想气体，经历了如图5所示的状态变化过程，则此三个状态的温度之比是( )．图5A ．1∶3∶5B ．3∶6∶5C ．3∶2∶1D ．5∶6∶3解析 由理想气体状态方程得：pV T＝C (C 为常数)，可见pV ＝TC ，即pV 的乘积与温度T 成正比，故B 项正确．答案 B6. 一定质量理想气体，状态变化过程如图6(pV )中ABC 图线所示，其中BC 为一段双曲线．若将这一状态变化过程表示在下图中的pT 图或VT 图上，其中正确的是( )．图6答案 AC7．有一段长12 cm 的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上放置在倾角为30°的光滑斜面上，则在玻璃管自由沿斜面下滑的过程中，被封气体的压强为(大气压强p 0＝76 cmHg)( )．A ．76 cmHgB ．82 cmHgC ．88 cmHgD ．70 cmHg解析 以玻璃管和水银整体为研究对象，系统的加速度为g 2；对于水银柱，假设沿斜面自由下滑的加速度也是g 2，故封闭气体的压强p ＝p 0，故A 正确． 答案 A8. 如图7所示，在光滑的水平面上，有一个内外壁都光滑的气缸，气缸的质量为M ，气缸内有一质量为m (m <M )的活塞，密封一部分理想气体，气缸处于静止状态．现用水平恒力F 向左推活塞．当活塞与气缸的加速度均为a 时，封闭气体的压强为p 1，体积为V 1；若用同样大小的水平恒力F 向右推气缸，当活塞与气缸的加速度均为a 时，封闭气体的压强为p 2，体积为V 2，设封闭气体的质量和温度均不变，则( )．图7A ．p 1>p 2B ．p 1<p 2C ．V 1>V 2D ．V 1<V 2解析 向左推时，对于气缸p 1S －p 0S ＝Ma ，解得p 1＝p 0＋Ma S；向右推时，对于活塞，有p 2S －p 0S ＝ma ，解得p 2＝p 0＋ma S，可见p 1>p 2，由玻意耳定律得V 1<V 2.故选项A 、D 正确． 答案 AD9. 如图8所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动．缸壁导热性良好，缸内气体的温度能与外界大气温度相同．下列结论中正确的是( )．图8A ．若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些B ．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C ．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小D ．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大解析外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重量，弹簧的形变量不变．答案 D10. 如图9所示，开口向下竖直放置的均匀玻璃管中用一段水银柱封闭一定质量的空气．大气压为p0.静止时被封闭的空气压强为p，体积为V.下列说法中正确的是( )．图9A．静止时被封闭的空气压强p一定小于大气压p0B．若缓慢将玻璃管顺时针转动30°，被封闭的空气柱体积将变大C．若保持竖直状态让玻璃管开始自由下落，被封闭的空气柱的压强将变为p0D．若保持竖直状态将玻璃管竖直上抛，被封闭的空气柱的压强将变为p0解析静止时被封闭的空气压强p＝p0－h，故A正确；缓慢将玻璃管顺时针转动时，水银柱的压强减小，气体的压强增大，气体体积减小，B错误；玻璃管开始自由下落和竖直上抛时，水银柱完全失重，封闭的空气柱的压强将变为p0，C、D正确．答案CD二、非选择题(本题共2小题，每小题15分，共30分．计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)11. 在一端封闭的U形管中用水银柱封入一段空气柱L，如图10所示，当温度为14 ℃时，测得h1为10 cm，h2为7 cm，L为15 cm，将U形管放入100 ℃水中时，h1变为7 cm.则此时空气柱压强为多少？当时大气压强值为多少？图10解析分析空气柱状态(设大气压强值为p0)初态：p1＝p0－Δh＝(p0－3)cmHg V1＝LS＝15S cm3T1＝287 K末态：p 2＝p 0＋Δh ′＝(p 0＋3)cmHg V 2＝(L ＋3)S ＝18S cm 3T 2＝373 K由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数值解得，大气压强为p 0＝72.25 cmHg空气柱的压强p 1＝p 0－3 cmHg ＝69.25 cmHg.答案 69.25 cmHg 72.25 cmHg12．盛有氧气的钢筒在7 ℃的室内，筒上压强计指示出氧气压强为80个工业大气压，当搬到27 ℃的工地，用去一半氧气后，压强计指示出氧气压强为40个工业大气压，问这钢筒有无漏气？解析 对钢筒中的氧气初态：p 1＝80个工业大气压 V 1＝？ T 1＝280 K末态：p 2＝40个工业大气压 V 2＝2V 1 T 2＝300 K假设不漏气，由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 2′V 2T 2代入数值解得，p 2′＝42.9个工业大气压由于p 2′>p 2，所以钢筒漏气了．答案 钢筒漏气。

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第3节理想气体的状态方程1．为了控制温室效应，各国科学家都提出了不少方法和设想．有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度．为使CO2液化，最有效的措施是（）A．减压、升温 B．增压、升温 C．减压、降温 D．增压、降温2．如图1所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象,关于这两个图象的正确说法是（)A．甲是等压线，乙是等容线B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15℃,而甲图中V －t线与t轴的交点不一定是－273.15℃.C．由乙图可知，一定质量的气体,在任何情况下都是p与t成直线关系D．乙图表明随温度每升高1℃,压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变3．向固定容器内充气,当气体压强为p，温度为27℃时，气体的密度为ρ，当温度为327℃，气体压强为1。

5p时,气体的密度为（)A．0.25ρ B．0。

5ρ C．0。

75ρ D．ρ4．关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是（)A．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100℃上升到200℃时，其体积增大为原来的2倍B．气体由状态1变到状态2时，一定满足方程错误!＝错误!C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半，热力学温度加倍D．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半5．一定质量的理想气体，处在某一状态，经下列哪个过程后会回到原来的温度( )A．先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀6。

高考物理新力学知识点之理想气体专项训练及解析答案(2)一、选择题1．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，空气可看作理想气体，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 atm2．用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积△V=500cm3，轮胎容积V=3L，原来压强p=1.5atm．现要使轮胎内压强变为p′=4atm，问用这个打气筒要打气几次（设打气过程中空气的温度不变）（）A．5次B．10次C．15次D．20次3．对于一定质量的理想气体，下列四个论述中正确的是（）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4．一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的P-V图像如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是A．气体在a状态的内能比b状态的内能大B．气体向外释放热量C．外界对气体做正功D．气体分子撞击器壁的平均作用力增大5．下列说法中正确的是（）A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动C．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力6．如图所示，两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A、B所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将()A．向右移动B．向左移动C．不动D．条件不足，不能确定7．下列说法正确的是（）A．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大B．一定质量的气体，当体积减小压强一定增大C．一定质量的气体，当温度不变时,体积减小，压强一定增大D．一定质量的气体，当体积不变时,温度升高，压强一定减小8．关于一定量的气体，下列说法正确的是( )．A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B．只要条件满足，气体的温度就可以无限降低C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加9．下列说法正确的是（）A．液体分子的无规则运动称为布朗运动B．物体从外界吸收热量，其内能一定增加C．物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大D．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击10．如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态，现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（）A．V增大，F增大B．V增大，F减小C．V不变，F不变D．V增大，F不变11．两端封闭的内径均匀的直玻璃管,水平放置,如图所示,V左=V右,温度均为20℃,现将右端空气柱降为0℃,左端空气柱降为10℃,则管中水银柱将A．不动B．向左移动C．向右移动D．无法确定是否移动12．如图所示，一导热性能良好的气缸吊在弹簧下，缸内被活塞封住一定质量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），当温度升高到某一数值时，变化了的量有：（）A．活塞高度h B．气体压强p C．缸体高度H D．弹簧长度L13．如图所示为一定质量的理想气体压强随热力学温度变化的图象，气体经历了ab、bc、cd、da四个过程。

气体练习题1．如图所示，两侧粗细均匀的U形玻璃管竖直放置，左端封闭，右端开口．开始时左管内空气柱长20cm，两管道水银面等高，温度不变，大气压强为P0=75cmHg．管内气体可视为理想气体．（1）若右管足够长，从右侧管口缓慢加入水银，左管内气柱长变为15cm，求加入水银的长度；（2）若左、右管等长，用厚度不计的活塞从右管管口缓慢推入，仍使左管内气柱长变成15cm，若过程中没有漏气现象，求活塞推入的深度．．2．如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l=20cm（可视为理想气体），两管中水银面等高．先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm（环境温度不变，大气压强p0=75cmHg）．求：稳定后低压舱内的压强是多少cmHg？3．如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑气缸，其侧壁是绝热的，底部导热，内有两个质量均为m的密闭活塞，活塞A导热，活塞B绝热，将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分．初状态整个装置静止不动处于平衡，Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l0，温度为T0．设外界大气压强为P0保持不变，活塞横截面积为S，且mg=P0S，环境温度保持不变．求：①在活塞A上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于2m时，两活塞在某位置重新处于平衡，活塞B下降的高度．②现只对Ⅱ气体缓慢加热，使活塞A回到初始位置，此时Ⅱ气体的温度．4（6分）一气象探测气球，在充有压强为1.00atm（即76.0cmHg）、温度为C0.27︒的氦气时，体积为4.5m3。

在缓慢上升至海拔6.0km高空的过程中，气球内氦气压强逐渐减小到此高度上的大气压38.0cmHg，气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变。

此后停止加热，保持高度不变。

已知在这一海拔高度气温为C0.48︒-。

求：（1）氦气在停止加热前的体积；（2）氦气在停止加热较长一段时间后的体积。

5如图所示，U型玻璃细管竖直放置，水平细管又与U型玻璃细管底部相连通，各部分细管内径相同。

热学1.一定质量的理想气体由状态 A 沿平行 T 轴的直线变化到状态 B ，然后沿直线由状态 B 变化到状态 C ，P T -图象如图所示。

关于该理想气体在状态 A 、状态 B 和状态 C 时的体积A B C V V V 、、的关系正确的是（ ）A.A B C V V V >=B.A B C V V V <=C.A B C V V V <<D.A B C V V V >>2.研究表明，新冠病毒耐寒不耐热，温度在超过56℃ 时，30分钟就可以灭活。

如图所示，含有新冠病毒的气体被轻质绝热活塞封闭在绝热气缸下部 a 内，气缸顶端有一绝热阀门 K ，气缸底部接有电热丝 E ，气缸的总高度90 cm h =。

a 缸内被封闭气体初始温度127t =℃，活塞与底部的距离160 cm h =，活塞和气缸间的摩擦不计。

若阀门 K 始终打开，电热丝通电一段时间，稳定后活塞与底部的距离266 cm h =，关于上述变化过程，下列说法正确的是（ ）A. b 气缸中逸出的气体占原 b 气缸中气体的16B. a 气缸中的气体吸收的热量等于其增加的内能C.稳定后，a 气缸内的气体温度为50℃D.稳定后，保持该温度不变再持续30分钟， a 气缸内新冠病毒能够被灭活3.有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。

图乙、图丙是其工作原理示意图。

使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。

若吸盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。

则此过程中（）A.吸盘内气体压强增大B.吸盘内气体分子的密度增大C.吸盘内气体分子的平均速率增大D.吸盘内气体要吸收热量4.如图所示,导热的汽缸固定在水平地面上,一个可自由移动的活塞把一定量的理想气体封闭在汽缸中,汽缸的内壁光滑.现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动,保持汽缸内气体温度不变,则对于封闭气体,下列说法正确的是( )A.外界对气体做功B.气体分子的平均动能不变C.气体压强保持不变D.单位体积内气体分子个数不变5.如图所示，细管的下端插入水中，上端与空心铜球连通，铜球中封闭着一定质量的空气。

实蹲市安分阳光实验学校中学高中物理复习资料气体教的动态问题精析一、玻璃管上提、下压或倾斜【例1】如图所示，开口向下并插入水银槽中的粗细均匀的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银柱高h ，若将玻璃管竖直向上缓慢地提起（管下端未离开槽内水银面），则H和h的变化情况为（）A.H和h都增大B.H和h都减小C.H减小,h增大D.H增大,h减小分析与解:思路一：假设管内水银柱高度不变由于水银柱的高度不变，封闭空气柱变长，根据玻意耳律空气柱压强变小，在外力推动下水银柱上移（即h增大）。

由于水银柱上移，封闭空气压强(p=p0－p h)变小，根据玻意耳律封闭空气柱长度H增大。

思路二：假设管内封闭空气柱长度不变由于管内封闭空气柱长度不变，根据玻意耳律，空气柱压强不变，水银柱高度增加，受力分析可知水银柱下移，空气柱长度H增大。

由于封闭空气柱变长，根据玻意耳律压强减小，水银柱高度h增大。

【例2】如图所示，一端封闭的玻璃管开口向下竖直插入水银槽中，管的上部封有空气，玻璃管露出槽中水银面的长度为L，两水银面的高度差为h，现保持L不变，使玻璃管向右转过一个小角度，则（）A.h将增大B.h将减小C.h不变D.空气柱的长度会增大分析与解：思路一：假设管内水银高度不变由于水银柱的高度不变，长度增加，封闭空气柱变短，根据玻意耳律空气柱压强增大，受力分析知，水银柱下移，高度h减小（这里对水银柱受力分析，然后将重力沿垂直行于管方向分解，可知平行于管的那个分力只与水银柱的高度有关，读者不妨试试看）。

由于水银柱高度减小，空气柱压强(p=p0－p h)增加，根据玻意耳律空气柱的长度减小。

思路二：假设封闭空气柱长度不变（或管内水银柱长度不变）由于封闭空气柱长度不变，根据玻意耳律，空气柱压强不变，水银柱长度不变，高度减小，受力分析可知，水银柱上移，空气柱长度减小。

由于空气柱变短，根据玻意耳律压强增大，水银柱高度h减小。

思路三：极限法假设管变至水平，则封闭空气柱压强变大，根据玻意耳律，空气柱变短，显然高度减小了。

感谢您的聆听感谢您的聆听第八单元气体注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

一、单选题1．于一定量的理想气体，下列四个论述中正确的是（）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2．为了控制温室效应，各国科学家都提出了不少方法和设想．有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度．为使CO2液化，最有效的措施是（）A．减压、升温 B．增压、升温C．减压、降温 D．增压、降温3．对于地面所受到的大气压强，甲说：“这个压强就是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力”，乙说：“这个压强是由地面附近那些做规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的”．下列判断正确的是（）A．甲说得对 B．乙说得对C．甲、乙说得都对 D．甲、乙说得都不对4．已知离地面愈高时大气压强愈小，温度也愈低，现有一气球由地面向上缓慢升起，试问大气压强与温度对此气球体积的影响如何（）A．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积增大B．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积减小C．大气压强减小有助于气球体积增大，温度降低有助于气球体积减小D．大气压强减小有助于气球体积变小，温度降低有助于气球体积增大5．如图所示，U形管封闭端内有一部分气体被水银封住，已知大气压强为p0，则封闭部分气体的压强p（以汞柱为单位）为（）A．p0+h2 B．p0-h1C．p0-(h1+h2) D．p0+(h2-h1)6．在某一恒温水池（温度远低于1000C）底部有一气泡从池底缓慢上升，气泡内的气体可视为理想气体，在水泡上升的过程中，气体质量不变，则下面判断正确的是（）A．气泡内气体分子的平均动能增大B．气泡内气体的内能增大C．气泡内气体分子的平均距离增大D．气泡气体向外放热7．一个带活塞的气缸内盛有一定量的气体，若此气体的温度随其内能的增大而升高，则（）A．将热量传给气体，其温度必升高B．压缩气体，其温度必升高C．压缩气体，同时气体向外界放热，其温度必不变D．压缩气体，同时将热量传给气体，其温度必升高感谢您的聆听感谢您的聆听 二、多选题8．一定量的理想气体，处在某一初始状态，现在要使它的温度经过变化后又回到初始状态，下述过程中可能实现的是（ ）A ．保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使体积增大B ．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使体积增大C ．先保持压强不变而减小体积，接着保持体积不变而使压强增大D ．先保持压强不变而增大体积，接着保持体积不变而使压强减小三、填空题9．一定质量的理想气体的状态变化过程如图的p-T 图线所示，吸热的过程有_____________（选填A→B、B→C、C→A）10．1654年德国马德堡市市长格里凯曾做了两个中空的金属半球，直径约0.36m ，把它们扣在一起，然后抽去里面的空气，两边共用16匹马才把球拉开，这就是科学史上传为美谈的“马德堡半球”。

气体时间：90分钟 分数：100分一、选择题(本题有13小题，每小题3分，共39分．其中1～9题为单选题，10～13题为多选题)1．一定质量的气体，在压强不变时，温度每升高1 ℃，它的体积的增加量( )A ．相同B ．逐渐增大C ．逐渐减小D ．成正比例地增大解析：气体等压变化，根据盖—吕萨克定律V T ＝C ，有：V T ＝ΔV ΔT ，则ΔV ＝VTΔT ，故温度每升高1 ℃，它的体积的增加量相同．答案：A2．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩．小孩一不小心松手，氢气球就会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为( )A ．球内氢气温度升高B ．球内氢气压强增大C ．球外空气压强减小D ．以上说法均不正确解析：气球上升时，由于高空空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．答案：C 3．下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下速率分布的情况，其中符合统计规律的是( )解析：气体温度越高，分子热运动越剧烈，分子热运动的平均速率越大，且大量气体分子的速率分布呈现“中间多、两头少”的特点，温度高时速率大的分子所占据的比例大，所以A 项正确．答案：A4．如图甲所示，一定质量的理想气体的状态沿1→2→3→1的顺序循环变化，若用p －V 或V －T 图象表示这一循环，在图乙中表示正确的是( )解析：在题图甲p －T 图象中，气体在1→2过程发生的是等容变化，且压强、温度均增大，2→3过程发生的是等温变化，且压强减小、体积增大，3→1过程发生的是等压变化，且温度减小、体积减小，结合各过程状态参量变化特点，可知B 项正确．答案：B 5.喷雾器装了药液后，上方空气的体积是1.5 L ，然后用打气筒缓慢地向药液上方打气，如图所示．打气过程中温度保持不变，每次打进1 atm 的空气250 cm 3，要使喷雾器里的压强达到四个标准大气压，则打气筒应打的次数是( )A ．15B ．18C ．20D ．25解析：把打进容器内的气体当作整体的一部分，气体质量仍然不变．初始气体压强为p 0，末态气体压强为4p 0，压强增为4倍，温度不变，体积必然压缩为14倍，说明初始体积为6L ，包括补充的气体和容器中本来就有的气体这两部分和为(1.5＋0.25n)L ＝6 L ，即n ＝18，选项B 正确．答案：B 6.[2019·榆林高二检测]如图所示为一定质量的理想气体的p －1V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 ．T A >TB ＝TC B ．T A >T B >T C C ．T A ＝T B >T CD ．T A <T B <T C解析：从图象可以看出，从A 到B 为等容变化，压强减小，温度降低，即T A >T B ，BC 为等温线，从B 到C 为等温变化，即T B ＝T C ，所以A 项正确，B 、C 、D 三项错误．答案：A 7.如图所示，一圆筒形汽缸静置于水平地面上，汽缸缸套的质量为M ，活塞(连同手柄)的质量为m ，汽缸内部的横截面积为S ，大气压强为p 0.现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的质量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p ，则( )A ．p ＝p 0＋mg SB ．p ＝p 0－mgSC ．p ＝p 0＋Mg SD ．p ＝p 0－MgS解析：对汽缸缸套受力分析有，Mg ＋pS ＝p 0S ，则p ＝p 0－MgS，故D 项正确，A 、B 、C 三项错误．答案：D8．用一导热、可自由滑动的轻隔板把一圆柱形容器分隔成A 、B 两部分，如图所示，A 、B 中分别封闭有质量相等的氮气和氧气，且均可看成理想气体，则当两气体处于平衡状态时( )A ．内能相等B ．分子热运动的平均动能相等C ．分子热运动的平均速率相等D ．分子数相等解析：两种理想气体的温度相等时，分子热运动的平均动能相等，由于气体种类不同，分子质量不相等，故分子的平均速率不相等，B 项正确，C 项错误；气体质量相等，但摩尔质量不相等，所以两种气体的分子数不相等，其分子热运动的平均动能的总和不相等，因而内能也就不相等，A 、D 两项错误．答案：B 9.如图所示，绝热隔板K 把绝热汽缸分隔成两部分，K 与汽缸的接触是光滑的，隔板K 用销钉固定，两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种理想气体a 、b ，a 的体积大于b 的体积．现拔去销钉(不漏气)，当a 、b 各自达到新的平衡时( )A ．a 的体积小于b 的体积B ．a 的体积等于b 的体积C ．在相同时间内两边与隔板碰撞的分子数相同D ．a 的温度比b 的温度高解析：由于两部分气体是相同质量、相同温度的同种气体，所以两部分气体的pVT值是相等的，由于a 的体积大一些，压强就小一些，拔去销钉后，a 的体积会减小，温度升高，压强增大，再次平衡后压强相等，但由于a 的温度高一些，a 的体积还是大一些，A 、B 项错，D 项正确；由于压强相等，a 的温度高，分子平均动能大，相同时间内两边碰撞的次数不同，C 项错．答案：D 10．一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p 、V 、T 的变化情况可能是( ) A ．p 、V 、T 都增大 B ．p 减小，V 和T 都增大 C ．p 和V 减小，T 增大 D ．p 和T 增大，V 减小解析：由理想气体状态方程pVT＝C 可知A 、B 、D 正确，C 项错误．答案：ABD11．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是( ) A ．体积不变，压强增大时，气体分子的平均动能一定增大B ．温度不变，压强减小时，气体的密度一定减小C ．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D ．温度升高，压强和体积可能都不变解析：根据气体压强、体积、温度的关系可知，体积不变，压强增大时，气体的温度增大，气体分子的平均动能增大，A 正确；温度不变，压强减小时，根据理想气体状态方程pVT＝C 可知，体积变大，所以气体的密集程度一定减小，故B 正确；压强不变，温度降低时，根据理想气体状态方程pVT＝C 可知，体积减小，所以气体的密集程度一定增大，故C 错误；温度升高，根据理想气体状态方程pVT＝C 可知，pV 的乘积变大，压强和体积不可能都不变，故D 错误．答案：AB12．如图所示，表示一定质量氧气分子在0 ℃和100 ℃两种不同情况下速率分布情况，由图可以判断以下说法正确的是( )A ．温度升高，所有分子运动速率变大B ．温度越高，分子平均速率越小C ．0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点D ．100 ℃的氧气与0 ℃氧气相比，速率大的分子数比例较大解析：由图象的意义及特点可知C 、D 两项正确，温度升高，平均速度变大，但具体到某个分子速率可能变大、不变或变小，A 、B 两项错．答案：CD13.如图所示，质量为M 的绝热活塞把一定质量的理想气体密封在竖直放置的绝热汽缸内，活塞可在汽缸内无摩擦滑动．现通过电热丝对理想气体十分缓慢地加热，设汽缸处在大气中，大气压强恒定．经过一段较长时间后，下列说法正确的是( )A ．汽缸中气体的压强比加热前要大B ．汽缸中气体的压强保持不变C ．汽缸中气体的体积比加热前要大D ．活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数比加热前要少解析：汽缸内封闭气体的压强p ＝p 0＋MgS，其中S 为活塞的底面积，则加热时封闭气体的压强保持不变，故A 项错误，B 项正确；封闭气体发生等压变化，根据盖一吕萨克定律知，温度上升时，气体的体积增大，故C 项正确；温度升高，分子的平均动能增加，同时体积增大，单位体积内气体分子数减少，但气体的压强不变，则加热后活塞在单位时间内受汽缸中分子撞击的次数减少，故D 项正确．答案：BCD二、填空题(本题共2小题，共20分) 14.(8分)如图所示是医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A ，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a 管与大气相通，b 管为输液软管，中间又有一气室B ，其c 端则通过针头接人体静脉．(1)若气室A 、B 中的压强分别为p A 、p B ，则它们与外界大气压强p 0间的大小关系应为________；(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是________(选填“越滴越快”“越滴越慢”或“恒定”)的．解析：(1)因a 管与大气相通，故可以认为a 管上端处压强即大气压强，这样易得p A <p 0，而p B >p 0，即有p B >p 0>p A .(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时，由于a 管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故B 中气体的压强不变，所以药液滴注的速度是恒定的．答案：(1)p B >p 0>p A (2)恒定 15.(12分)在发现查理定律时，尚未建立热力学温标，因此在查理定律的原始表述中采用的是摄氏温标．如图所示为两同学研究相同质量的同种气体做等容变化的规律时得到的p­t 图像．(1)图线与横轴交点的横坐标表示________________________________________________________________________；(2)图中1、2两图线斜率不同的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________； (3)气体做等容变化过程中，压强变化量为Δp ，温度变化量为Δt ，则下列Δp­Δt 图像正确的是________．解析：(1)根据理想气体状态方程pV t ＋273＝C 得p ＝CV(t ＋273)，可知当p ＝0时，t ＝－273 ℃，即绝对零度．(2)根据理想气体状态方程pV t ＋273＝C 得p ＝CV(t ＋273)，可知斜率越大，体积越小，所以斜率不同表示气体体积不同．(3)根据查理定律得p T ＝Δp ΔT ＝C ，又ΔT ＝Δt ，得Δp ＝pTΔt ＝C Δt ，即Δp 与Δt 成正比，故A 、B 、D 三项错误，C 项正确．答案：(1)绝对零度 (2)气体体积不同 (3)C三、计算题(本题共4小题，共41分)16．(8分)一定质量的理想气体由状态A 经状态B 变为状态C ，其体积V 与热力学温度T 的关系图象如图所示，已知气体在状态A 时的压强p A ＝p 0，线段AB 与V 轴平行，BC 的延长线过原点．求：(1)气体在状态B 时的压强p B ；(2)气体在状态C 时的压强p C 和温度T C ； (3)画出全过程的p­V 图象．解析：(1)A→B 为等温变化，由玻意耳定律得，p 0V 0＝p B ·2V 0解得p B ＝12p 0(2)B→C 为等压变化，则p C ＝p B ＝12p 0由V B V C ＝T B T C 得T C ＝12T 0 (3)如图所示答案：(1)12p 0 (2)12p 0 12T 0 (3)见解析17.[2019·郑州市调研](10分)竖直平面内有一直角形内径处处相同的细玻璃管，A 端封闭，C 端开口，最初AB 段处于水平状态，中间有一段水银将气体封闭在A 端，各部分尺寸如图所示，外界大气压强p 0＝75 cmHg .若从C 端缓慢注入水银，使水银与端管口平齐，需要注入水银的长度为多少？解析：设玻璃管的横截面积为S ，根据题意可得p 1＝(75＋5)cmHg ＝80 cmHg ，V 1＝20S p 2＝(75＋25)cmHg ＝100 cmHg ，V 2＝L·S此过程为等温变化，故p 1V 1＝p 2V 2，解得L ＝16 cm 注入水银长x ＝(25－5)＋(20－16)＝24 cm 答案：24 cm 18.[2019·唐山市调研](10分)绝热性能良好的气缸固定放置，其内壁光滑，开口向右，气缸中封闭一定质量的理想气体，活塞通过水平轻绳跨过滑轮与重物相连，已知活塞的面积为S ＝10 cm 2，重物的质量m ＝2 kg ，重力加速度g ＝10 m /s 2，大气压强P 0＝1.0×105Pa ，滑轮摩擦不计．稳定时，活塞与气缸底部间的距离为L 1＝12 cm ，气缸内温度T 1＝300 K .(1)通过电热丝对气缸内气体加热，气体温度缓慢上升到T 2＝400 K 时停止加热，求加热过程中活塞移动的距离d ；(2)停止加热后，在重物的下方加挂一个2 kg 的重物，活塞又向右移动4 cm 后重新达到平衡，求此时气缸内气体的温度T 3.解析：(1)加热前 p 1S ＋mg ＝p 0S 加热过程为等压变化 L 1S T 1＝L 1＋d S T 2可得d ＝4 cm (2)加挂重物后 p 3S ＋T′＝p 0S T′＝(m ＋m′)g 由理想气体状态方程 p 1L 1S T 1＝p 3L 1＋d ＋d′ST 3 可得T 3＝375 K答案：(1)4 cm (2)375 K 19.[2019·全国卷Ⅱ](13分)如图，一容器由横截面积分别为2S 和S 的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气．平衡时，氮气的压强和体积分别为p 0和V 0，氢气的体积为2V 0，空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求(1)抽气前氢气的压强；(2)抽气后氢气的压强和体积．解析：(1)设抽气前氢气的压强为p 10，根据力的平衡条件得 (p 10－p)·2S＝(p 0－p)·S①得p 10＝12(p 0＋p)②(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p 1和V 1，氮气的压强和体积分别为p 2和V 2.根据力的平衡条件有p 2·S＝p 1·2S③ 由玻意耳定律得 p 1V 1＝p 10·2V 0④ p 2V 2＝p 0V 0⑤由于两活塞用刚性杆连接，故V 1－2V 0＝2(V 0－V 2)⑥ 联立②③④⑤⑥式解得p 1＝12p 0＋14p⑦V 1＝4p 0＋p V 02p 0＋p ⑧答案：(1)12(p 0＋p) (2)12p 0＋14p 4p 0＋p V 02p 0＋p。

阶段测试4 气 体一、选择题(此题共10小题，每题6分，共60分．在每题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体．以下图象能正确表示该过程中空气的压强p 和体积V 关系的是( )A B C D【答案】B解析：由玻意耳定律pV ＝C 可得p ∝1V，故B 选项正确．2．一根内径均匀、两端开口的细长玻璃管，竖直插在水中，管的一局部在水面上．现用手指封住管的上端，把一定量的空气密封在玻璃管中，以V 0 表示其体积；然后把玻璃管沿竖直方向提出水面，设此时封在玻璃管中的气体体积为V 1；最后把玻璃管在竖直平面内转过 90°，让玻璃管处于水平位置，设此时封在玻璃管中的气体体积为V 2.那么有( )A ．V 1＞V 0＝V 2B ．V 1＞V 0＞V 2C ．V 1＝V 2＞V 0D ．V 1＞V 0，V 2＞V 0【答案】A解析：设大气压为p 0，三个状态下封在玻璃管中的气体压强分别为p 1、p 2、p 3.初态：p 1＝p 0，中间态：p 2＝p 0－ρgh ，末态：p 3＝p 0，那么有p 1＝p 3＞p 2，根据玻意耳定律pV ＝C 得：V 1＞V 0＝V 2．3．1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．假设以横坐标v 表示分子速率，纵坐标f (v )表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是( )A B C D【答案】D解析：由气体分子运动的特点，分子的速率都是“中间多，两头少〞分布，故D 图正确． 4．如下图，一定质量的理想气体由状态A 沿直线变化到状态C ，气体在A 、B 、C 三种状态时的绝对温度之比是( )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶4∶3D ．4∶3∶4【答案】C解析：由于是p －V 图象，加之A 、C 两点有p A V A ＝p C V C ，故A 、C 两点在同一等温线上，T A ＝T C ．比拟A 、B 两点，由理想气体的状态方程，有p A V A T A ＝p B V B T B ，所以T A T B ＝p A V A p B V B ＝34．5．如下图，左边的体积是右边的4倍，两边充以同种气体，温度分别为20 ℃和10 ℃，此时连接两容器的细玻璃管内的水银柱保持静止，如果容器两边的气体温度各升高10 ℃，忽略水银柱及容器的膨胀，那么水银柱将( )A ．向左移动B ．向右移动C ．静止不动D ．条件缺乏，无法判断【答案】A解析：假设水银柱不动，那么此问题变为等容变化，设气体原压强为p 、温度为T ，变化后压强为p ′，温度为T ′，那么由p T ＝p ′T ′得p T ＝p ′－p T ′－T ＝Δp ΔT ，得Δp ＝ΔTTp ，由于左、右两局部气体开始时右边温度低，变化中升高相同温度，故Δp 右>Δp 左，所以水银柱向左移动．6．一位同学在化学实验室内用相同的两个集气瓶收集到了两瓶常温、常压下的氢气和氧气，以下说法正确的选项是( )A ．氧气分子质量数大，所以氧气集气瓶中分子平均动能小B ．氢气分子质量数小，所以氢气集气瓶中分子的平均速率大C ．氧气集气瓶内壁单位面积受到的平均压力小D ．两集气瓶内壁单位面积受到的平均压力相等 【答案】BD解析：由于气体温度相同，所以分子平均动能相同，选项A 错误；由E k ＝12mv 2可知，因为氢气分子的质量数小，故平均速率大，选项B 正确；由于两集气瓶内气体压强相同，所以选项C 错误，D 正确．7．一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了12，假设气体原来温度是27 ℃，那么温度的变化是( )A ．升高到450 KB ．升高了150 ℃C ．升高到723 KD ．升高到450 ℃【答案】AB 解析：由V 1V 2＝T 1T 2得：V 1V 1＋12V 1＝273＋27T 2，T 2＝450 K ，ΔT ＝(450－300) ℃＝150 ℃．8．一定质量理想气体的状态经历了如下图的ab 、bc 、cd 、da 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，那么气体体积在( )A ．ab 过程中不断增加B ．bc 过程中保持不变C ．cd 过程中不断增加D ．da 过程中保持不变【答案】AB解析：首先，因为bc 的延长线通过原点，所以bc 是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小那么体积增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低那么体积减小，C 错误；连接aO 交cd 于e ，那么ae 是等容线，即V a ＝V e ，因为V d <V e ，所以V d <V a ，所以da 过程中体积不是保持不变，D 错误．9．如下图，为一定质量的理想气体在不同温度下的两条 p －1V图线，由图可知( )A ．一定质量的气体在发生等温变化时其压强与体积成正比B ．一定质量的气体在发生等温变化时其p －1V图线的延长线是经过坐标原点的C ．T 1＞T 2D ．T 1＜T 2 【答案】BD解析：这是一定质量的理想气体在发生等温变化时的p －1V 图线，由图线可知p ÷1V＝恒量，即斜率为恒量，所以p 与V 成反比，A 错误；由图可以看出，p －1V图线的延长线是过坐标原点的，故B 正确；根据p －1V图线斜率的物理意义可知C 错误，D 正确．10．如图为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气( )A ．内能增大B ．压强增大C ．分子间引力和斥力都减小D ．所有分子运动速率都增大【答案】AB解析：此题考查了热学根底知识，题目中器材包含了金属内筒和隔热外筒，水加热升温，封闭空气温度升高，而外筒隔热，不会有能量损失，那么当加热水时，热量通过金属筒传给气体，气体内能增加，温度升高，选项A 正确；气体体积不变，温度升高，由理想气体状态方程右知压强增加，选项B 正确；分子间的引力和斥力与分子间的距离有关，气体体积不变，分子间距不变，分子间的引力和斥力不变，选项C 错误；温度只是与气体分子平均动能有关，温度增加并不是所有分子速率增加，选项D 错误．二、非选择题(此题2小题，共40分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和主要演算或推导步骤，有数值计算的题要有相应的单位，只写出最后答案不得分，非解答题不需写过程)11．(20分)在“探究气体等温变化的规律〞实验中，封闭的空气如下图，U 形管粗细均匀，右端开口，外界大气压为76 cm 汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．(1)实验时甲图气体的压强为________cm 汞柱高；乙图气体压强为________cm 汞柱高． (2)实验时某同学认为管子的横截面积S 可不用测量，这一观点正确吗？________.(填“正确〞或“错误〞)(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p 为纵坐标，以体积V (或空气柱长度)为横坐标作图，你认为他这样做能方便地看出p 与V 之间的关系吗？________．【答案】(1)76 80 (2)正确 (3)不能 解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p 0＝76 cmHg ，乙图中气体压强为 p 0＋4 cmHg ＝80 cmHg ．(2)由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，即p 1l 1S ＝p 2l 2S ，即p 1l 1＝p 2l 2(l 1、l 2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量．(3)以p 为纵坐标，以V 为横坐标，作出 p －V 图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出 p －1V图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p 与V 是否成反比．12．(20分)(1)如下图，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截面积为5×10－3 m 2，一定质量的气体被质量为 2.0 kg 的光滑活塞封闭在汽缸内，其压强为______Pa(大气压强取1.01×105Pa ，g 取10 m/s 2)．假设从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离汽缸底部的高度由0.5 m 缓慢变为0.51 m ，那么此时气体的温度为________℃．(2)一定质量的理想气体经历一等温膨胀过程，这一过程可以用p －V 图上的曲线来表示，如下图．由此可知，当气体的体积V 1＝5 L 时，气体的压强p 1＝________Pa ；当气体的体积V 2＝10 L 时，气体的压强p 2＝________Pa ；当气体的体积 V 3＝15 L 时，气体的压强 p 3＝________Pa ．【答案】(1)1.41×10533 (2)3×1051.5×1051×105解析：(1)p ＝p 0＋mgS＝1.41×105Pa ． 由pV 1T 1＝pV 2T 2得T 2＝306 K ，即t 2＝33 ℃． (2)p 1、p 3可直接从p －V 图中读出，分别为p 1＝3×105Pa ，p 3＝1.0×105Pa.由于A →B 过程为等温变化，由玻意耳定律可得p 1V 1＝p 2V 2，p 1＝3×105Pa ，V 1＝5 L ，V 2＝10 L ，即3×105×5＝p 2×10，p 2＝1.5×105Pa ．。