理想气体及理想气体的状态方程-2023年高考物理考前冲刺高频考点知识点突破练习

16理想气体及理想气体的状态方程-2023年高考物理考前冲刺高频考点知识点突破练习一．选择题（共13小题）1．（2023•海淀区一模）一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。气体先后经历状态A、B和C，下列说法正确的是（）A．从状态A到状态B，气体压强保持不变 B．从状态A到状态B，气体内能保持不变 C．从状态B到状态C，气体对外做功 D．从状态B到状态C，气体向外放热2．（2023•东城区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经过两个状态变化过程，先后到达状态b和状态c，下列说法正确的是（）A．从a到b的过程中，气体从外界吸热 B．从a到b的过程中，气体的内能增加 C．从b到c的过程中，气体的压强减小 D．从b到c的过程中，气体对外界做功3．（2023•西城区一模）一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C，A、B和C三个状态的体积分别为VA、VB和VC。状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．VA＝VB，VB＞VC B．VA＜VB，VB＝VC C．状态A到状态B的过程中气体的内能增大 D．状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小4．（2023•朝阳区一模）关于质量一定的理想气体，下列说法正确的是（）A．气体温度降低，其压强可能增大 B．气体体积减小，其压强一定增大 C．气体不断被压缩的过程中，其内能一定增加 D．气体与外界不发生热量交换的过程中，其内能一定不变5．（2023•丰台区一模）一定质量的理想气体在温度不变时，压强与体积的关系如图所示，气体由状态A到状态B的过程中，下列说法正确的是（）A．气体对外界做功 B．气体对外界放热 C．气体内能增大 D．分子热运动的平均动能增大6．（2023•石景山区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a。下列说法正确的是（）A．在过程a→b中气体对外做功 B．在过程a→b中气体的内能增加 C．在过程b→c中气体对外界放热 D．在过程c→a中气体的温度升高7．（2022•海淀区模拟）绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如下图所示，横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，经过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②，则由图可知（）A．气体的温度一定降低 B．气体的压强一定减小 C．气体的内能一定增大 D．气体一定对外界做功8．（2022•海淀区一模）如图所示，一定量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）A．在a→b过程中气体对外界做功 B．在b→c过程中气体对外界做功 C．在a→b过程中气体的内能逐渐变大 D．在b→c过程中气体的内能逐渐变小9．（2022•东城区一模）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下摁压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体，喷壶由绝热材料制造，下列说法正确的是（）A．充气过程中，储气室内气体每个分子的动能都增大 B．充气过程中，储气室内气体分子热运动的平均动能不变 C．喷液过程中，储气室内气体的压强增加 D．喷液过程中，储气室内气体分子热运动的剧烈程度降低10．（2022•房山区一模）一定质量的理想气体经过一系列变化过程，P﹣T图像如图所示。下列说法正确的是（）A．a→b过程中，气体体积增大，温度降低 B．b→c过程中，气体温度降低，体积减小 C．c→a过程中，气体体积减小，压强增大 D．c→a过程中，气体压强增大，体积增大11．（2022•朝阳区一模）一封闭容器中装有一定质量的理想气体，容器壁与外界没有热量交换，当气体被压缩时，下列说法正确的是（）A．气体压强增大 B．气体对外界做功 C．气体内能不变 D．气体温度不变12．（2022•丰台区一模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态。其V﹣T图像如图所示，下列说法正确的是（）A．ab过程中外界对气体做功 B．ca过程中气体从外界吸热 C．处于状态c的气体压强最大 D．处于状态a的气体分子的平均动能最大13．（2022•平谷区一模）对封闭在汽缸中一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A．温度升高，气体分的平均动能一定增大 B．体积减小，气体的压强一定增大 C．外界对气体做功，气体的内能一定增大 D．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大二．实验题（共1小题）14．（2023•平谷区一模）某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律，该同学按如下操作步骤进行实验：a．将注射器活塞移动到空气柱体积适中的位置，用橡胶塞密封注射器的下端，记录此时压力表上显示的气压值和压力表刻度尺上显示的空气柱长度b．用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；c．读出此时压力表上显示的气压值和刻度尺上显示的空气柱长度d．重复b、c两步操作，记录6组数据，作p﹣V图。（1）关于该同学在实验操作中存在的不当及其原因，下列叙述中正确的是。A．实验过程中手不能握注射器前端，以免改变了空气柱的温度B．应该以较快的速度推拉活塞来改变气体体积，以免操作动作慢使空气柱的质量发生改变（2）实验室中有容积为5mL和20mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为mL的注射器更合适；实验中为了找到气体体积与压强的关系（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截面积。（3）通过绘制的p﹣V图像，该同学猜测：空气柱的压强跟体积成反比。你能够通过图像直观地帮助该同学检验这个猜想吗？请简要说明你的方案。

16理想气体及理想气体的状态方程-2023年高考物理考前冲刺高频考点知识点突破练习参考答案与试题解析一．选择题（共13小题）1．（2023•海淀区一模）一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。气体先后经历状态A、B和C，下列说法正确的是（）A．从状态A到状态B，气体压强保持不变 B．从状态A到状态B，气体内能保持不变 C．从状态B到状态C，气体对外做功 D．从状态B到状态C，气体向外放热【答案】A【解答】解：A．从状态A到状态B，气体变化为等压变化，故A正确；B．从状态A到状态B，温度升高，对于一定质量的理想气体而言，分子势能不计，温度越高，则气体内能越大，故B错误；CD．从状态B到状态C，温度升高，气体内能增大，体积不变，气体不做功，由热力学第一定律可知气体从外界吸收热量。故CD错误。故选：A。2．（2023•东城区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经过两个状态变化过程，先后到达状态b和状态c，下列说法正确的是（）A．从a到b的过程中，气体从外界吸热 B．从a到b的过程中，气体的内能增加 C．从b到c的过程中，气体的压强减小 D．从b到c的过程中，气体对外界做功【答案】C【解答】解：AB、从a到b过程中气体做等温变化，气体的内能不变；由于气体体积减小，所以外界对气体做正功，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，气体放出热量，故AB错误；CD、从b到c的过程中，气体做等容变化，气体做功为零；气体温度减小、根据可知气体压强减小，故C正确、D错误。故选：C。3．（2023•西城区一模）一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C，A、B和C三个状态的体积分别为VA、VB和VC。状态变化过程中气体的压强与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．VA＝VB，VB＞VC B．VA＜VB，VB＝VC C．状态A到状态B的过程中气体的内能增大 D．状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小【答案】C【解答】解：AB．根据一定质量的理想气体的状态方程pV＝CT可知，从A→B的过程中，气体体积不变，即VA＝VB，同理可知从B→C的过程中，体积增大，即VB＜VC，故AB错误；C．一定量的理想气体的内能仅仅与温度有关，状态A到状态B的过程中气体的温度升高，则内能增大，故C正确；D．状态B到状态C的过程中气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误；故选：C。4．（2023•朝阳区一模）关于质量一定的理想气体，下列说法正确的是（）A．气体温度降低，其压强可能增大 B．气体体积减小，其压强一定增大 C．气体不断被压缩的过程中，其内能一定增加 D．气体与外界不发生热量交换的过程中，其内能一定不变【答案】A【解答】解：A、气体温度降低，若体积也减小，根据理想气体状态方程＝C，知其压强可能增大，故A正确；B、气体体积减小，若温度也降低，根据理想气体状态方程＝C，知其压强不一定增大，故B错误；C、气体不断被压缩的过程中，外界对气体做正功，如果气体同时向外界放热，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W，知气体内能不一定增加，故C错误；D、气体与外界不发生热量交换的过程中，如果外界对气体做功或气体对外界做功，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W，知气体内能一定发生变化，故D错误。故选：A。5．（2023•丰台区一模）一定质量的理想气体在温度不变时，压强与体积的关系如图所示，气体由状态A到状态B的过程中，下列说法正确的是（）A．气体对外界做功 B．气体对外界放热 C．气体内能增大 D．分子热运动的平均动能增大【答案】A【解答】解：A．一定质量的理想气体由状态A到状态B，因为体积变大，所以气体对外界做功，故A正确；C．理想气体分子势能为零，内能由分子动能决定，温度不变，一定质量气体分子动能不变，则气体内能不变，故C错误；B．根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可知，当ΔU＝0，W＜0时，则Q＞0，即气体吸收热量，故B错误；D．温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，分子热运动的平均动能不变，故D错误。故选：A。6．（2023•石景山区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压三个过程，先后达到状态b、c，再回到状态a。下列说法正确的是（）A．在过程a→b中气体对外做功 B．在过程a→b中气体的内能增加 C．在过程b→c中气体对外界放热 D．在过程c→a中气体的温度升高【答案】B【解答】解：A、在过程ab中气体体积不变，既不对外作用，外界也不对气体做功，故A错误；B、在过程ab中气体的体积不变，压强变大，根据公式pV＝CT可知，则温度升高，一定量的理想气体的内能仅仅英语温度有关，则气体的内能增加，故B正确；C、在过程bc中气体温度不变，内能不变，体积变大，对外做功W＜0，根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知则气体吸热，故C错误；D、在过程ca中气体的压强不变，体积减小，根据公式pV＝CT可知，则温度降低，故D错误。故选：B。7．（2022•海淀区模拟）绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如下图所示，横坐标表示速率v，纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N，经过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②，则由图可知（）A．气体的温度一定降低 B．气体的压强一定减小 C．气体的内能一定增大 D．气体一定对外界做功【答案】C【解答】解：AC、根据温度是分子平均动能的标志，由图可知，②中温度升，气体分子平均动能增大，速率大的分子所占百分比增多，速率小的分子所占百分比减少，故②对应的温度较高，所以由状态①变为②，气体的温度一定升高，根据一定质量的某种理想气体的内能只与温度有关，所以气体的一定增大，故A错误，C正确；BD、气体温度升高，气体内能增大，即ΔU＞0，由于是绝热容器，即Q＝0，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W，可得W＞0，即外界对气体做功，所以气体体积变小，根据一定质量的理想气体状态方程＝C，可知其压强一定增大，故BD错误。故选：C。8．（2022•海淀区一模）如图所示，一定量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）A．在a→b过程中气体对外界做功 B．在b→c过程中气体对外界做功 C．在a→b过程中气体的内能逐渐变大 D．在b→c过程中气体的内能逐渐变小【答案】D【解答】解：AC、根据可得p＝，气体从a到b，气体做等温变化，内能不变，体积减小，外界对气体做功，故AC错误；B、由b到c，气体等压变化，体积减小，外界对气体做功，故B错误；D、由b到c，气体等压变化，体积减小，根据可得，温度降低，内能逐渐减小，故D正确；故选：D。9．（2022•东城区一模）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下摁压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体，喷壶由绝热材料制造，下列说法正确的是（）A．充气过程中，储气室内气体每个分子的动能都增大 B．充气过程中，储气室内气体分子热运动的平均动能不变 C．喷液过程中，储气室内气体的压强增加 D．喷液过程中，储气室内气体分子热运动的剧烈程度降低【答案】D【解答】解：AB、喷壶由绝热材料制造，充气过程为绝热过程，气体温度会升高，温度是分子平均动能的标志，充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大，热力学规律是统计规律，对单个分子无意义，并不是每个分子的动能都增大，故AB错误；C、喷壶由绝热材料制造，与外界无热量交换，Q＝0，喷液过程中，气体体积变大，W＜0，由热力学第一定律ΔU＝W+Q知ΔU＜0，气体温度T降低，气体体积V变大，由（恒量）可知压强p减小，故C错误；D、喷液过程中，但气体温度降低，气体分子热运动的剧烈程度降低，故D正确。故选：D。10．（2022•房山区一模）一定质量的理想气体经过一系列变化过程，P﹣T图像如图所示。下列说法正确的是（）A．a→b过程中，气体体积增大，温度降低 B．b→c过程中，气体温度降低，体积减小 C．c→a过程中，气体体积减小，压强增大 D．c→a过程中，气体压强增大，体积增大【答案】B【解答】解：A、a→b的过程中气体温度保持不变，气体的压强和体积成反比，压强减小，故气体的体积增大，温度不变，故A错误；B、b→c的过程中气体的压强保持不变，气体的体积和热力学温度成正比，b→c温度减小故气体的体积减小，故B正确；CD、c→a过程中，由图可知，P与T成正比，则气体发生等容变化，体积不变，压强变大，故CD错误；故选：B。11．（2022•朝阳区一模）一封闭容器中装有一定质量的理想气体，容器壁与外界没有热量交换，当气体被压缩时，下列说法正确的是（）A．气体压强增大 B．气体对外界做功 C．气体内能不变 D．气体温度不变【答案】A【解答】解：当气体被压缩时，外界对气体做功，即W＞0因容器壁与外界没有热量交换，则Q＝0根据热力学第一定律ΔU＝W+Q可知ΔU＞0即气体内能增加，温度升高，根据可知，V减小，T变大，则压强p变大，BCD错误，A正确。故选：A。12．（2022•丰台区一模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态。其V﹣T图像如图所示，下列说法正确的是（）A．ab过程中外界对气体做功 B．ca过程中气体从外界吸热 C．处于状态c的气体压强最大 D．处于状态a的气体分子的平均动能最大【答案】C【解答】解：A.ab过程中，体积增大，气体对外做功，故A错误B.ca过程中，温度降低，气体内能减小，ΔU＜0；体积不变，W＝0。由热力学第一定律ΔU＝W+Q可知，Q＜0，故气体对外放热，故B错误C.由理想气体状态方程，可知V＝，故V﹣T图像中等压线为过原点的一次函数。且斜率与压强成反比，由图可知c点与原点连线的斜率最小，故处于状态c的气体压强最大，故C正确；D.温度是分子平均动能的标志，由图可知，a点温度最低，故a点分子平均动能最小，D错误；故选：C。13．（2022•平谷区一模）对封闭在汽缸中一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A．温度升高，气体分的平均动能一定增大 B．体积减小，气体的压强一定增大 C．外界对气体做功，气体的内能一定增大 D．气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大【答案】A【解答】解：A．温度升高，气体分子的平均动能一定增大，故A正确；B．根据一定质量的理想气体状态方程可知，当温度不变时，体积减小，气体的压强一定增大，故B错误；C．外界对气体做功，若气体放热，则气体的内能可能减小，故C错误；D．气体从外界吸收热量，若气体对外做功，则气体内能可能减小，故D错误。故选：A。二．实验题（共1小题）14．（2023•平谷区一模）某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律，该同学按如下操作步骤进行实验：a．将注射器活塞移动到空气柱体积适中的位置，用橡胶塞密封注射