高考物理力学知识点之理想气体技巧及练习题附答案
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高考物理力学知识点之理想气体技巧及练习题附答案一、选择题1.如图所示,一根竖直的弾簧支持着一倒立气缸内的活塞,使气缸处于静止状态。
设活塞与气缸壁间无摩擦,可在气缸内自由移动,气缸壁导热性良好,使气缸内气体的温度保持与外界大气温度相同,则下列说法正确的是A.若外界大气压强增大,则弹簧的压缩量将增大B.若外界大气压强増大,则气缸的上底面距地面的高度将增大C.若气温升高,则活塞距地面的高度将减小D.若气温升高,则气缸的上底面距地面的高度将增大2.如图所示,一个内壁光滑、绝热的气缸固定在地面上,绝热的活塞下方封闭着空气,若用竖直向上的力F将活塞缓慢向上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体A.分子平均动能不变B.单位时间内缸壁单位面积上受到的气体分子碰撞的次数减少C.每个分子对缸壁的冲力都会减小D.若活塞重力不计,拉力F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量3.对于一定质量的理想气体,下列说法正确的是 ( )A.当气体温度升高,气体的压强一定增大B.当气体温度升高,气体的内能可能增大也可能减小C.当外界对气体做功,气体的内能一定增大D.当气体在绝热条件下膨胀,气体的温度一定降低4.关于下列现象的说法正确的是()A.甲图说明分子间存在间隙B.乙图在用油膜法测分子大小时,多撒痱子粉比少撒好C .丙图说明,气体压强的大小既与分子平均动能有关,也与分子的密集程度有关D .丁图水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的浮力作用5.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。
现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。
若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是( )A .气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律B .气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,所以此过程不违反热力学第二定律C .气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律D .ABC 三种说法都不对6.如图所示,一定质量的氢气(可看作理想气体)由状态A 经状态B 变化到状态C ,设由A 到B 、由B 到C 的过程外界对气体做的功分别为W 1、W 2,气体从外界吸收的热量分别为Q 1、Q 2,则A .10W >,20W >B .10Q >,20Q >C .1212W W Q Q +=+D .1212W W Q Q +>+7.一定质量的理想气体,在温度不变的条件下,使其压强增大,则在这一过程中气体 ( ) A .从外界吸收了热量B .对外界做了功C .密度增大D .分子的平均动能增大8.一定质量的理想气体,经图所示方向发生状态变化,在此过程中,下列叙述正确的是( )A .1→2气体体积增大B .3→1气体体积增大C.2→3气体体积不变D.3→1→2气体体积不断减小9.如图所示,容器左边的体积是右边的4倍,两边充有同种气体,温度分别为20℃和10℃,此时连接两容器的细玻璃管的水银柱保持静止,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,则水银柱将()A.向右移动B.向左移动C.静止不动D.条件不足,无法判断10.如图所示,长L=34 cm的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置,上端开口,用长h=15 cm 的水银将一定质量的气体封闭在管的下端,稳定后气体长度l=10 cm。
已知外界大气压p0=75cmHg,现保持温度不变的情况下从管的上端开口处缓慢加入水银,则加入水银的最大长度为A.9 cmB.10 cmC.14 cmD.15 cm11.如图所示的p-V图像, 1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3,用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数,下列说法中正确的是()A.气体从1状态变化到2状态要放热,N1 > N2,T1>T2B.气体从2状态变化到3状态对外做功,吸热,N2= N3,T3>T2C.气体从3状态变化到1状态内能不变,放热,N1<N3,T1=T3D.以上说法都不对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L13.一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程,其压强随热力学温度变化的p-T图象如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为V A、V B、V C,则通过图象可以判断它们的大小关系是()A.V A=V B>V CB.V A=V B<V CC.V A<V B<V CD.V A>V B>V C14.一定质量的理想气体,0℃时压强为 p0,经一等容变化过程,温度为 t℃时,气体压强为p。
则它每升高 1℃,压强的增量△p的值为()A.ptB.0p pt-C.273pD.0273pt+15.密封在容积不变的容器中的气体,当温度降低时()A.压强减小,密度减小;B.压强减小,密度增大;C.压强不变,密度减小;D.压强减小,密度不变;16.如图所示是氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下,各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系,下列说法错误的是( )A.虚线曲线对应的温度为0 ℃B.100 ℃的氧气速率大的分子比例较多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.在0 ℃和100 ℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等17.如图所示,氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下,各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系.下列说法正确的是A.甲为0 ℃时情形,速率大的分子比例比100 ℃时少B.乙为0 ℃时情形,速率大的分子比例比100 ℃时少C.甲为100 ℃时情形,速率小的分子比例比0 ℃时多D.乙为100 ℃时情形,速率小的分子比例比0 ℃时多18.如图是一定质量理想气体的1pV图象,线段AB连线过坐标原点,线段BC垂直于横轴.当气体状态沿图线由A经B到C变化时气体的温度应( )A.不断增大,且T C小于T AB.不断增大,且T C大于T AC.先保持不变再减小,即T C小于T AD.先保持不变再增大,即T C大于T A19.如图,两端开口的U形管中装有水银,在右管中用水银封闭着一段空气,要使图中两侧水银面高度差h增大,应( )A.从左侧管口滴入水银B.从右侧管口滴入水银C.让气体升温D.让气体降温20.下列说法正确的是_________.A.布朗运动是液体分子的无规则运动B.只有外界对物体做功才能增加物体的内能C.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程D .一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加21.在下列叙述中,正确的是A .物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B .—定质量的气体,体积不变时,温度越高,气体的压强就越大C .对一定质量的气体加热,其内能一定增加D .随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小22.如图所示,一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为.M 不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为0p ,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )A .0cos P Mg S θ+B .0cos cos P Mg S θθ+C .20cos Mg P S θ+D .0Mg P S+ 23.如图所示,A 、B 是两个定积相同的密闭容器,由细玻璃管连通,管内有一段汞柱。
当A 容器气体温度为0C ︒,B 容器内气体温度为10C ︒,汞柱在管中央静止。
若分别给A 、B 容器加热,使它们的温度都升高10°C ,管内汞柱将( )A .向右移动B .向左移动C .保持不动D .无法确定 24.如图所示,一定质量的理想气体沿图线从状态a ,经状态b 变化到状态c ,在整个过程中,其体积A .逐渐增大B .逐渐减小C .先减小后增大D .先增大后减小25.若通过控制外界条件,使图甲装置中气体的状态发生变化.变化过程中气体的压强p随热力学温度T的变化如图乙所示,图中AB线段平行于T轴,BC线段延长线通过坐标原点,CA线段平行于p轴.由图线可知A.A→B过程中外界对气体做功B.B→C过程中气体对外界做功C.C→A过程中气体内能增大D.A→B过程中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题1.D解析:D【解析】【详解】A.以活塞和气缸整体为研究对象可知,重力等于弹簧弹力,跟外界大气压强无关,即弹簧的压缩量不变,A项错误.B.以气缸为研究对象,若外界大气压强增大,则气缸的上底面距地面的高度将减小,B项错误.C.若气温升高,因为弹力不变,活塞距地面的高度不变,C项错误.D.若气温升高,气体体积增大,故气缸上升,所以上底面距地面的高度将增大,D项正确. 2.B解析:B【解析】试题分析:向上拉活塞时,气体体积变大,气体对外做功,W<0,由于气缸与活塞是绝热的,在此过程中气体既不吸热,也不放热,则Q=0,由热力学第一定律可知,△U=W+Q<0,气体内能减小,温度降低,分子平均动能变小,但并不是每一个分子动能都减小,每个分子对缸壁的冲力都会减小,故AC错误;气体物质的量不变,气体体积变大,分子数密度变小,单位时间内缸壁单位面积上受到气体分子碰撞的次数减少,B正确;若活塞重力不计,则活塞质量不计,向上拉活塞时,活塞动能与重力势能均为零,拉力F与大气压力对活塞做的总功等于缸内气体的内能改变量,D错误.考点:本题考查热力学第一定律.3.D 解析:D【解析】当气体温度升高,由PVCT=知,压强不一定增大,还与体积有关,A错误.对于一定质量的理想气体,温度升高,气体的内能一定增大,B错误;外界对气体做功,根据热力学第一定律U W Q∆=+分析可知,内能不一定增大,C错误;当气体在绝热条件下膨胀,气体对外做功,根据热力学第一定律U W Q∆=+分析可知,内能一定减小,温度一定降低,故D正确.4.C解析:C【解析】试题分析:两铅块相互挤压后粘在一起,是因为分子间相互吸引而造成的;故A错误;在用油膜法测分子大小时,应少撒痱子粉以便于实验;故B错误;C图可以说明,气体压强的大小既与分子动能有关,也与分子的密集程度有关;故C正确;水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用;故D错误;故选C.考点:分子动理论;表面张力5.C解析:C【解析】试题分析:气体等温膨胀,内能不变,从外界吸收的热量全部对外做功,但这个过程引起了其他变化,如有外力控制着活塞缓慢的移动,而非自动进行的,有“第三方”的参与,不违背热力学第二定律,故选C。