高考物理力学知识点之理想气体专项训练解析含答案(6)

1、高考物理力学知识点之理想气体专项训练解析含答案（6）一、选择题1.如图所示，两个直立气缸由管道相通。具有一定质量的活塞a、b用钢性杆固连，可在 气缸内无摩擦地移动。缸内及管中封有一定质量的气体。整个系统处于平衡状态。大气压 强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点，则系统再次达到平衡状态时（）A.活塞向下移动了一点，缸内气体压强不变B.活塞向下移动了一点，缸内气体压强增大C.活塞向上移动了一点，缸内气体压强减小D.活塞的位置没有改变，缸内气体压强增大 2.物理学中有些结论不一定要通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就能判断结论 是否正确。根据流体力学知识，喷气式飞机喷出气体的速度u （单位m

2、/s）与飞机发动机 燃烧室内气体的压强（单位N/旅）、气体密度。（单位kg/nf）及外界大气压强。 （单位N/）有关。试分析判断下列关于喷出气体的速度的倒数1的表达式正确的是 vA. LV ( + Po)D.-= V1=仅一0）"V2夕D. ： = J21（一o） v3. 一定质量的理想气体，当温度保持不变时，压缩体枳，气体的压强会变大，这是因为气 体分子的（）A.平均动能增大B.平均动能减小C.密集程度增加D.密集程度减小4 .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 用竖直向上的力尸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

3、变B.单位时间内缸壁单位而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，拉力厂对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量5 .如图所示，a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态，则气体在a、b、c三个状 态的热力学温度之比是（）C. 3： 4： 3D. 1： 2： 36.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

4、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 7.如图是一定质量的气体由A状态到8状态变化过程的p-V图线，从图线上可以判断，气体的变化过程中，其温度（）A. 一直降低B. 一直升高C.先降低后升高D,先升高后降低8.某自行车轮胎的容积为匕 里而已有压强为po的空气，现在要使轮胎内的气压增大到P，设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入 温度相同、压强也是P。的空气的体积为（）Po P_A. P V B. P。&#

5、39;/PPC. （p0+l）V D. （po-l）v9. 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,其丫图象如图所示， 已知该气体在状态A时的温度为27,则（）A.该气体在状态8时的温度300KB.该气体在状态C时的温度600KC.该气体在状态A和状态。内能相等D.该气体从状态A经5再到C的全过程中从外界吸热10. 一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、be、ca回到原状态，其P-T图 象如图所示。下列判断正确的是（）A.气体在状态c体积最小B.过程be中气体既不吸热也不放热C.过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热D. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间

6、内受到气体分子撞击的次数不同11.如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B,竖直插入同一水银槽中，各 用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度HDH：,水根柱长度hlh，今使 封闭气柱降低相同的温度（大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的移动情况是：（）A.均向下移动，A管移动较多B.均向上移动，A管移动较多C. A管向上移动，B管向下移动D.无法判断12 .如图所示，在一端开口且足够长的玻璃管内，有一小段水根柱封住了一段空气柱。玻 璃管绕通过其封闭端的水平轴，从竖直位置开始，顺时针方向缓慢转动，在转动一周的过 程中（水银不溢出），管内空气压强随夹角8变化的关系图象大致为

7、13 .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 “6be.4、，/“四个过程。其中反的延长线经过原点，必与竖直轴平行，/与水平轴平行，/与 A平行。则气体在A."过程中对外界做功B.从过程中从外界吸收热量C. 4过程中内能保持不变D.而过程中体积保持不变14.关于封闭容器内的气体压强，下列说法正确的是A.封闭容器内的气体压强是由于容器内气体受到重力作用而产生B.等温变化过程中，若气体的体积减小，则分子的密集程度增大，则压强变大C.等容变化过程中，若气体分子平均动能增大，则气体压强变小D.当压强不变而体积和温度变化时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数可能

8、不变 15.如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱8封闭在 玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中。若保持温度不变，向右管缓缓注 入少量水银，稳定后A.右侧水银而高度差加增大B.空气柱3的长度不变C.空气柱5的压强增大D.左侧水银而高度差后减小16.如图所示，氧气在和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.甲为时情形，速率大的分子比例比100 时少B.乙为0 °C时情形，速率大的分子比例比100 时少C.甲为100 °C时情形，速率小的分子比例比0 °C时多D.乙为

9、100 °C时情形，速率小的分子比例比O'C时多17.如图是一定质量理想气体的图象，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Tc小于TaB.不断增大，且Tc大于TaC,先保持不变再减小，即Tc小于TaD.先保持不变再增大，即Tc大于Ta18 .如图甲所示，P7图上的。一表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程 在P-V图上的图线应是选项中的（P、V和7分别表示气体的压强、体积和热力学温度） （）A.19 . 一定质量的理想气体，0时压强为Po,经一等容变化过程，温度为时，气体压强 为P。则它每升高1C,

10、压强的增量的值为（）20 . 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21 .如图所示为一定质量的某种理想气体压强P与热力学温度T的变化关系图象，下列说 法正确的是（）C .（JPA. A玲8压强不变，体积减小B. 89C温度不变，体积增大C. C玲八温度降低，体积不变D. C,4压强减小，体积减小22.如图所示，U形试管竖直放置，左端封闭，右端开口，装入一小段水银柱封闭一定质量的理想气体，试管壁导热良好，外界大气压恒定.若环境温度缓慢升高（水银不溢A.气体的压强不变，内能增加B.气体的压

11、强变大，内能减少C,气体放出热量，内能增加D.气体吸收热量，内能减少23.气体压强从微观角度看是大量气体分子频繁碰撞容器壁而产生的一个持续的压力效 果° 一同学用下图实验装置模拟这一情景。桌面上放一台秤，用杯子向台秤上倾倒大豆, 观察台科的示数。关于实验现象及推论，下列说法正确的是（）A.只增大倾倒大豆的杯子高度，台秤示数会减小B.只增加相同时间内倾倒大豆的数量，台秤示数会减小C.气体分子与容器壁的碰撞越剧烈、越频繁，则气体压强就越大D. 一定质量的气体，其温度越高、体积越大，则气体压强就越大24 .如图，开口向下的玻璃管竖直插在水印漕中，管内封闭了一定质量的气体，管内液面 高与水印

12、漕中液面。保持气体温度不变，缓慢的将玻璃管向下压。能描述该过程中管内气 体变化的图像是（箭头表示状态变化的方向）（）A.B.25 .如图所示，-7图上的abc表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在 P-V图上的图线应是图中的（）【参考答案】*试卷处理标记，请不要删除一、选择题1. A解析：A【解析】p p试题分析：根据苗=谷，温度升高，压强增大，整体受力分析2+口）%=外力+0%温度升高时，g，a+Po4>?'%+Po%活塞会下移，当再次平衡时，受力会再次平衡， 内部压强不变，A对。考点：气体状态方程点评：本题考察了克拉珀龙方程，即理想气体的状态方程的理解和应用。2. A

13、解析：A【解析】试题分析：物理表达式两侧单位要相同，AB选项右侧单位为J检2c=, "" =一,C选项右侧单位不是一，D选项右侧单位也不是V Pa Nhn mism/s一，故CD均错误；结合实际情况，内外压强差越大，喷气速度越大，显然A符合，B ml s不符合，故A正确，B错误；故选A。考点：单位制名师点睛：此题考查了物理量单位之间的换算；在平时的物理解题中，可以通过量纲、实 际情况、化解过程对表达式进行检验。3. C解析：C【解析】【分析】【详解】CD.当温度保持不变时，压缩气体，气体的压强会变大.体积减小，所以气体密度增大， 即气体分子的密集程度增加，故C正确D错误：A

14、B.温度保持不变时，所以分子平均动能不变，故AB错误。故选C。4. 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+QV 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，气体体枳变大，分子数密 度变小，单位时间内缸壁单位而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

15、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.5. C解析：C【解析】【分析】【详解】根据理想气体状态方程叱=。，可得r = CEocV,由图示图象可知：a、b、c三个 TC状态的温度之比为 :小=M：pM =3xl:2x2:lx3 = 3:4:3, C正确.6. 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。考点：热力学第二定律。7. D解析：D【解析】【详解】 根据理想气体状态方程牛=C可知，气体的温度与乘积成正比，由

16、图像可知，直线 上各点的横纵坐标之和一定（均为4）,由数学知识可知，当横纵坐标相等时，乘积 最大，可知从4到3过程中，"V乘积先增大后减小，即该气体的温度先升高后降低：故 ABC错误，D正确.故选D.解析：D【解析】气体做等温变化，设充入V'的气体，PoV+PoV' = PV.所以:视频DC正确.9. C解析：c【解析】【详解】A. 4 -8是等容变化，由查理定律得M =解得=600K,故A错误;/A1BB. 3 fC过程中，根据理想气体状体方程可得PM一6匕£ Tc解得£=300K,故B错误：C.对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关，所以该气

17、体在状态A和状态C内能相 等，故c正确：D. A fBfC的过程中，气体体积减小，外界对气体做功，由于气体在状态力和状态 c内能，根据热力学第一定律可知AU=Q + W，所以该气体从状态A经B再到。的全过 程放热，故D错误： 故选C.10 . D解析：D【解析】试题分析：气体从a到b发生等容变化，VkX，b到c发生等温变化，压强减小，体积增 大，故气体在状态C体积最大，故A错误：由图示图象可知，be过程气体发生等温变化， 气体内能不变，压强减小，由玻意耳定律可知，体积增大，气体对外做功，由热力学第一 定律U4-W可知.气体吸热，故B错误：由图象可知，ca过程气体压强不变，温度降 低，由盖吕萨克

18、定律可知，其体积减小，外界对气体做功，W>0,气体温度降低，内能减 少，UV0,由热力学第一定律可知，气体要放出热量，过程ca中外界对气体所做的功小 于气体所放热量，故C错误由图象可知，be过程气体发生等温变化，气体内能不变，压强 减小，由玻意耳定律可知，体积增大，b、c状态气体的分子数密度不同，b和c两个状态 中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同，故D正确：故选D。考点：P-T图线；热力学第一定律：盖吕萨克定律【名师点睛】本题考查气体的状态方程中对应的图象，分析清楚图示图象、知道理想气体 内能由气体的温度决定即可解题，解题时要抓住在P-T图象中等容线为过原点的直线。1

19、1 . A解析：A【解析】对于管内封闭气体的压强可得：P=p0+九 ,对气体2也可以有：2 = 。+生，因为4>也，故封闭气柱降低相同的温度，两部分气体发生等压V y AVV变化，根据理想气体状态方程得：=±，解得：V =A7',同理： T、 T、 N匕=宗4丁，又因为：H,>H2,即匕>匕，7=4，所以：故气柱上方水银柱均向下移动，A管移动较多，故A正确，BCD错误。点睛：先求开始时，各个封闭气体的压强，确定气体做等压变化，温度减小，气体发生等压变化，根据理想气体状态方程分析管内封闭气体体积的变化，即可作出判断。12. . D解析：D【解析】【详解】AB.

20、设玻璃管内的水银柱的长度为正当玻璃管竖直开口向上时，其产生的压强为几，此 时被封闭气体的压强为尸=尸。+尸当玻璃管顺时针方向转动角度8时，水银柱产生的压强 为PhCosB,被封闭气体的压强为：P=Po+PhCos9,管内空气压强随夹角8变化的关系图象 应是余弦图象的形状，选项AB错误。CD6P=Po+PhCos。可知，当角度为90。和270。是，管内气体的压强与大气压相等，当角度 为180。时，压强最小，但不会小于零，选项C错误，D正确。13. A解析：A【解析】【详解】A.M过程气体发生等温过程，压强降低，根据尸W7=C,知体积增大，气体对外界做功， 故A正确：B.从过程，连线过坐标原点，则

21、从过程中体积不变，卬=0,温度降低，内能减小，根据 AU=W+。可知，气体放热，故B错误：C. 4过程中气体压强不变，温度降低，则内能减小，选项C错误；D. 4”过程，4与原点连线的斜率大于“与原点连线的斜率，据 =£7知，d状态气体的 体积小于“状态气体的体积，即向过程中体积增大，故D错误。14. B解析：B【解析】【详解】A、封闭容器内的气体压强是由于大量的气体分子对器壁频繁的碰撞产生的，选项A错 误：B、等温变化过程中，若气体的体积减小，则分子的密集程度增大，则单位时间碰到器壁 的单位面积上的分子数增加，则气体的压强变大，选项B正确；C、等容变化过程中，若气体分子平均动能增大，

22、则温度升高，根据pWT=C可知，气体压 强变大，选项C错误：D、一定质量的气体当压强不变而体积和温度变化时，温度变化，则物体分子运动的激烈 程度发生变化，引起分子对器壁的平均撞击力发生变化；气体的压强不变，所以单位时间 内与器壁单位而积碰撞的分子数一定改变.故D错误.15. D解析：D【解析】【详解】ACD.向右管注入少量水银，左侧的压强就增大，左侧的水根就会向左移动，从而左侧的水银A向上运动，这时左侧水根的高度差的就会减小，气体的压强减小，而空气柱B的压强为 P8 = Po + pg"i = Po + pg九2,得：ht = h2,所以右管与5的水银而的高度差自也减 小，故AC错误

23、，D正确：B.温度保持不变，气体的压强减小，根据玻意耳定律，气体的体积就会增大，长度变大， 故B错误。16. A解析：A【解析】【分析】由题意可知考查分子速率分布图线，根据分子热运动的特点分析可得。【详解】AB. 一定质量的气体分子，温度升高，大部分分子速率增大，反映在图象上峰值右移， 分子平均速率越大，分子速率大的占有比例越大。由此可知甲为0时情形，速率大的分 子比例比100时少，故A正确，B错误；CD.如前分析可知甲为0时情形，速率小的分子比例比100C时多，故CD均错误。【点睛】温度升高，大部分分子速率增大，图象的峰值右移，个别分子速率可能增大，也可能减 小。17. C解析：C【解析】由

24、图示图象可知，从A到B过程p与V成反比，气体温度不变，Ta=Th,从8到。过 程，气体体积不变而压强减小，由查理定律可知，气体温度降低，Ta=Tb>TC正 确.18. A解析：A【解析】【分析】【详解】气体“到。为等容变化，到c为等温变化，则尸-V图象中，”到人对应V不变，尸-V图象 中的双曲线为等温线，故6c为双曲线，故选A.19. B解析：B【解析】【详解】气体状态参量为：1八=P。,，=273K, p? = P，72=(273+/) K,气体发生等容变化，由查理定律得:即：Po _ P273 273+ 1气体温度每升高1,由查理定律得：星二包7； Ar即：P。_邸2731联立解得气体温度每升高1C压强的增量为：3=0t故选B。20. C解析：C【解析】气体的温度不变，内能不变，使其压强增大，玻意耳定律PV=C可知，其体枳减小，外界 对气体做功，由热力学第一定律知气体向外放热.故AB错误.由A知气体的体积减小， 分子密度增大.故C正确.温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子的平均动能不 变，D错误：故选C.点睛：根据温度是分子平均动能的标志、一定质量的理想气体内能只与温度有关进行判 断.对于气体状态变化过程，要掌握气态方程，分析参量的变化.21. C解析：C【解析】试题分析：根据公式竺=c分析解题.TP