理想气体状态方程（基础过关）-2021年高考物理一轮复习测试定心卷

2021年高考物理一轮复习专题测试定心卷

专题12理想气体状态方程（基础过关）

一、单选题

1.一定质量的理想气体，由状态a经b变化到c,如图所示，则下图中能正确反映出这一变化过程

的是（）

2.呼吸机在抗击新冠肺炎的战疫中发挥了重要的作用。呼吸机的工作原理可以简述为：吸气时会将

气体压入患者的肺内，当压力上升到一定值时，呼吸机会停止供气，呼气阀也会相继打开，患者的

胸廓和肺就会产生被动性的收缩，进行呼气。若吸气前肺内气体的体积为%，肺内气体压强为P。（大

气压强）。吸入一些压强为P。的气体后肺内气体的体积变为V,压强为夕，若空气视为理想气体，

整个过程温度保持不变，则吸入气体的体积为（）

PoP。

3.如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体

A.压强增大，体积增大B.压强增大，体积减小

C.压强减小，体积增大.D.压强减小，体积减小

4.物理学是一门建立在实验基础上的学科，很多定律是可以通过实验进行验证的。下列定律中不可

以通过实验直接验证的是()

A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律

C.万有引力定律D.玻意耳定律

5.如图所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为P的液体将两段空气封闭在管内，

管内液面高度差分别为X、乩和儿，则B端气体的压强为(已知大气压强为p°)()

A.p»—Pg(hi+h2—hs)

B.p0—Pg(h1+h3)

C.p(>—pg(h|—h2+h3)

D.p()—Pg(hi+h2)

6.如图，在“用DIS研究一定质量的气体在体积不变时，其压强与温度的关系”实验中，某小组分

别用甲、乙两个试管封闭了质量相同的同种气体，气体体积/甲>，乙，则在同一右7坐标系中得到的

图像应是

p+甲.

7.一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、be、ca三个过程回到原状态，其L7图像如图所

示，下列判断正确的是（）

A.状态a的体积小于状态6的体积B.状态6的体积小于状态c的体积

C.状态a分子的平均动能最大D.状态c分子的平均动能最小

8.两端封闭且内径均匀的直玻璃管，水平放置,如图所示，左、右两端空气柱的体积关系为%＜腺，

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

9.中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于

后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将

火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行

气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。在刚开始的很短时间内，火罐“吸”在皮肤上的主要

原因是（）

A.火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大

B.火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小

C.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小

D.火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大

10.一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（）

A.状态6的压强大于状态c的压强

B.状态a的压强大于状态6的压强

C.从状态c到状态4体积减小

I）.从状态a到状态c,温度不变

11.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空（如图①）.现

把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器（如图②），这个过程称为气体的自由膨胀.下列说法正

确的是（）

A.自由膨胀过程中，气体分子只作定向运动

B.自由膨胀前后，气体的温度不变

C.自由膨胀前后，气体的压强不变

D.容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分

12.图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水

中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。若观察到玻璃管内水柱上升，则可推测外界大气的变化可能是

()

A.温度不变，压强减小B.温度升高，压强不变

C.温度升高，压强减小D.温度不变，压强增大

13.氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的

分子数占总分子数的百分比，由图可知（）

A.同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律

B.两种状态氧气分子的平均动能相等

C.随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大

D.①状态的温度比②状态的温度高

14.关于气体的压强，下列说法正确的是（）

A.单位体积内的分子数越多，分子的平均动能越大，气体的压强就越大

B.单位体积内的分子数越多，分子的平均动能越小，气体的压强就越大

C.一定质量的气体，体积越大，温度越高，气体的压强就越大

D.一定质量的气体，体积越大，温度越低，气体的压强就越大

15.一定质量的理想气体分别在小△温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，为对应

的图线上有46两点，表示气体的两个状态.则—.

A.温度为刀时气体分子的平均动能比&时大

B.4到6的过程中，气体内能增加

C.4到6的过程中，单位体积内的气体分子数增多

I）.｛到6的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少

二、多选题

16.一定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.过程ab中气体一定吸热

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.a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小

17.下列各种说法中正确的是（）

A.温度低的物体内能小

B.分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零

C.液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引

D.0℃的铁和0°C的冰，它们的分子平均动能相同

E.气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度有关

三、实验题

18.某同学用如图所示装置探究气体做等温变化的规律。

（1）下列各项要求中，属于本实验必须要做到的是

A.在等温条件下操作

B.注射器的密封性良好

C.测量所封闭气体的质量

D.气体的压强和体积必须用国际单位

（2）某小组某次实验只记录了如下面表格所示的两组数据。小王认为，这两组数据很好地体现了玻意

耳定律的规律，因为两组数据P和/的乘积几乎相等，说明「跟，成反比；小李却认为，如果把这

两组数据在纵坐标轴为小横坐标轴为器的坐标系中描点，这两点连线的延长线将不经过坐标原点,

因此这两组数据没有反映玻意尔定律的规律。对此你有什么看法？。

数据序号均匀玻璃管内空气柱长度7/cm空气柱的压强p/10Ta

139.81.024

240.30.998

19.某同学利用图（a）装置验证玻意耳定律：粗细相同的玻璃管A和B下端用橡皮管相连，管内装

有水银，A管上端封闭，内有封闭气体，B管上端开口。上、下移动B管时，需保持

不变，气体体积，可以根据A管上的刻度读出，利用刻度尺测出B管液面与A管液面的高度差力.测

得一系列数据后，以人为纵坐标，得到如图（b）所示的函数图像，则图像的横坐标为

；图线与力轴交点的物理含义是

20.某同学利用如图1所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按如下操作步骤进

行实验：

图1

a.将注射器活塞移动到体积适中的心位置，接上软管和压强传感器，通过DIS系统记录下此时的体

积股与压强R;

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.读出注射器刻度表示的气体体积匕通过DIS系统记录下此时的，与压强0；

d.重复b、c两步操作，记录6组数据，作图。

结合上述步骤，请你完成下列问题：

(1)该同学对器材操作的错误是,因为该操作通常会影响气体的(选填“温

度”“压强”或“体积”)。

(2)我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，一定质量气体等温变化的广，图线如图2所

示，图线的形状为双曲线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不同的，如图3所示。请判断

图3中的两条等温线的温度T\T2(选填“>”"=”)。

21.从微观角度来看，气体压强的大小跟两个因素有关:一个是气体分子的平均动能，一个是分子

的密集程度.如图所示，可以用豆粒做气体分子的模型,演示气体压强产生的机理.为了模拟演示

气体压强与气体分子的平均动能的关系，应该如下操作:

为了模拟演示气体压强与气体分子密集程度的关系，应该如下操作:

四、解答题

22.如图所示，左端开口右端封闭的U形玻璃管两边粗细不同，粗玻璃管半径为细玻璃管半径的2

倍，两管中装入高度差为5cm的水银，左侧封闭气体长9cm,右侧水银面距管口4cm,现将右管口用

一与细管接触良好的活塞封闭（图中未画出）并使活塞缓慢推入管中，直到两管水银面等高.外界

大气压强为75cmllg、环境温度不变，不计活塞与管内壁的摩擦，求：

…不

4cm

①等高时右侧气体的压强；

②活塞移动的距离.

23.2019年12月以来，我国部分地区突发疫情，给人民的生命及身心健康带来极大威胁。在国家

正确指引和全国人民共同努力下，目前已取得可喜的成果。在医疗期间，氧气瓶成了每个重症患者

的必备品，假设一氧气瓶的容积为0.16m:开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某医院一患者每

天消耗1个大气压的氧气0.96m',当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气.氧气的温

度保持不变，氧气瓶中的氧气视为理想气体。求：这瓶氧气重新充气前可供该患者使用几天？

24.如图所示，汽缸开口向上，缸内壁有固定小砧，质量为〃的活塞将缸内封闭一段气体缸内气体

压强为2例+等，g为重力加速度，活塞到缸底的距离为方，活塞横截面积为S,大气压强为R,环

境温度为兀活塞与汽缸内壁气密性好且无摩擦，汽缸与活塞的导热性能良好。

①缓慢降低环境温度，使缸内气体的体积减半，则环境温度应降低为多少；此过程外界对气体做的

功为多少？

②若环境温度不变，通过不断给活塞上放重物，使活塞缓慢下降，当活塞下降,人时，活塞上所放

2

重物的质量为多少？

25.长为31cm,内径均匀的细玻璃管，当开口向上竖直放置时，齐口的水银柱封住10cm长的空

气柱(如图a所示).若在竖直平面内将玻璃管缓慢转至开口向下竖直放置(如图b所示)，然后再缓

慢转至开口向上竖直放置(如图c所示)，这时管内水银柱长度为15cm.求：

abc

(1)大气压强；

(2)图c状态管内空气柱的长度.

26.粗细均匀的U形玻璃管竖直放置左端封闭右端开口，右端上部有一光滑轻活塞。初始时管内水

银柱及空气柱长度如图所示。已知玻璃管的横截面积处处相同在活塞移动的过程中，没有发生气体

泄漏，大气压强Po=76cmHg。

(i)求初始时左端气体的压强小；

(ii)若环境温度不变缓慢拉动活塞，当活塞刚好达到右端管口时，求左端水银柱下降的高度h。(解

方程时可以尝试试根法)

27.如图所示，固定的竖直圆筒由上段细筒和下段粗筒组成，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足

够长，粗筒中4、6两轻质光滑活塞间封有空气，活塞力上方有水银.用外力向上托住活塞6,使之

处于静止状态，活塞4上方的水银面与粗筒上端相平，当气体温度为20℃时，水银深盾10cm,气柱

长/=20cm,大气压强R=75cmHg.现保持温度不变，使活塞B缓慢上移，直到水银的一半被推入细

筒中.

JL

二一一二-二-片三IHi

L

气体I

①求活塞8向上移动的距离;

②此时保持活塞6位置不变，改变气体温度，让/上方的水银刚好全部进入细筒内，则气体的温度

是多少？

28.农药喷雾器的原理如图所示，储液筒与打气筒用软细管相连，先在桶内装上药液，再拧紧桶盖

并关闭阀门K,用打气筒给储液筒充气增大储液筒内的气压，然后再打开阀门，储液筒的液体就从

喷雾头喷出，已知储液筒容器为10L（不计储液筒两端连接管体积），打气筒每打一次气能向储液筒

内压入空气200mL,现在储液筒内装入81,的药液后关紧桶盖和喷雾头开关，再用打气筒给储液筒大

气.（设周围大气压恒为1个标准大气压，打气过程中储液筒内气体温度与外界温度相同且保持不变）,

①要使贮液筒内药液上方的气体压强达到3atm,打气筒活塞需要循环工作的次数；

②打开喷雾头开关K直至储液筒的内外气压相同，储液筒内剩余药液的体积.

29.如图所示，在长为£=61cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直细玻璃管内，用4cm高的水

银柱封闭着38cm长的理想气体，管内外气体的温度均为27°C，大气压强.=76cmHg.

(1)若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度；

(2)若保持管内温度始终为27°C，现将玻璃管缓慢放至水平时，求管中气体的长度.

30.一个特殊的气体温度计由两个装有理想气体的导热容器组装而成，将两个导热容器分别放入甲、

乙两个水槽中，如图所示。用水银压强计测量两容器的压强差。导热容器的体积恒定且远大于连接

管的体积。当两个水槽的温度都为0℃(273K)时，没有压强差。当水槽乙处于0℃而水槽甲处于

100℃,压强差为120mmHg。

(1)0℃时导热容器内气体的压强多大？

(2)当一个水槽乙处于而另一个水槽甲处于一个未知的待测温度(高于)时，压强差为90mmHg

此未知温度是多少？

甲乙

31.如图所示，汽缸开口向右、固定在水平桌面上，汽缸内用活塞(横截面积为S)封闭了一定质量

的理想气体，活塞与汽缸壁之间的摩擦忽略不计.轻绳跨过光滑定滑轮将活塞和地面上的重物(质量

为m)连接.开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p°(mg<p°S),轻绳处在伸直状态，汽缸内气体的

温度为T。，体积为V.现使汽缸内气体的温度缓慢降低，最终使得气体体积减半，求：

O

甲

(1)重物刚离开地面时汽缸内气体的温度「；

(2)气体体积减半时的温度T2；

(3)在如图乙所示的坐标系中画出气体状态变化的整个过程并标注相关点的坐标值.

32.如图甲是一定质量的气体由状态/经过状态8变为状态。的"7图象.已知气体在状态/时的

压强是1.5X10sPa.

①说出4一夕过程中压强变化的情形，并根据图象提供的信息，计算图甲中T.的温度值.

②请在图乙坐标系中，作出该气体由状态/经过状态8变为状态C的p-7图象，并在图线相应位置

上标出字母/、8、C如果需要计算才能确定的有关坐标值，请写出计算过程.

33.如图所示，导热良好的细直玻璃管内用长度为10cm的水银封闭了一段空气柱(可视为理想气体),

水银柱可沿玻璃管无摩擦滑动。现使水银柱随玻璃管共同沿倾角为30°的光滑斜面下滑，两者保持

相对静止时，空气柱长度为8cm.某时刻玻璃管突然停止运动，一段时间后水银柱静止，此过程中

环境温度恒为300K,整个过程水银未从收璃管口溢出。已知大气压强为囚=75cm水银柱高。求：

(1)水银柱静止后的空气柱长度：

(2)水银柱静止后缓慢加热气体，直到空气柱长度变回8cm,求此时气体的温度。

34.如图所示，两端开口且导热良好的汽缸竖直固定放置，两厚度不计的轻质活塞A、B由轻杆相连，

两活塞的横截面积分别为W=30cm2,5i=18cm2,活塞间封闭有一定质量的理想气体。开始时，活塞

A距离较粗汽缸底端10cm,活塞B距离较细汽缸顶端25cm,整个装置处于静止状态。此时大气压强

为功=L0X10Ta,汽缸周围温度为27°C。现对汽缸加热，使汽缸周围温度升高到127°C，不计一

切摩擦。

(1)求升高温度后活塞A上升的高度；(结果保留1位小数)

(2)保持升高后的温度不变，在活塞A上缓慢放一重物，使活塞A回到升温前的位置，求连接活塞A、

B的轻杆对A的作用力大小。

B

35.如图，水平面上固定着两个内壁光滑的气缸A、B,横截面积相同的绝热活塞a、b用水平轻杆

连接，将一定量的气体封闭在两气缸中，气缸A绝热，气缸B导热。开始时活塞静止，活塞与各自

气缸底部距离相等，B气缸中气体压强等于大气压强Po=l.Oxl()5pa,A气缸中气体温度7F300K。

气缸外界温度保持不变，现通过电热丝加热A气缸中的气体，活塞缓慢移动，当B缸中气体体积变

2

为开始状态的二倍时，求：

(DB气缸气体的压强；

(2)A气缸气体的温度。

36.如图所示，容积均为分的汽缸48下端有细管(容积可忽略)连通，阀门友位于细管的中部，

48的顶部各有一阀门《、及，6中有一可自由滑动的活塞(质量、体积均可忽略)。初始时，三个

阀门均打开，活塞在6的底部；关闭左、左，通过用给汽缸打气，每次可以打进气压为小、体积为

0.3%的空气。已知室温为27℃,大气压强为口，汽缸导热良好。

(1)要使4缸的气体压强增大到7R，求打气的次数；

(2)当/缸的气体压强达到7功后，关闭4,打开用并缓慢加热从6气缸内气体，使其温度都升

高60℃,求稳定时活塞上方气体的体积和压强。

37.一质量M=10kg、高度L=35cm的圆柱形气缸，内壁光滑，气缸内有一薄活塞封闭了一定质量的

理想气体，活塞质量m=4kg、截面积SGOOcm,.温度t°=27℃时，用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,

如图中所示，气缸内气体柱的高3=32cm,如果用绳子系住气缸底，将气缸倒过来悬挂起来，如图乙

所示，气缸内气体柱的高L=30cm,两种情况下气缸都处于竖直状态，取重力加速度g=9.8m/s\求:

(1)当时的大气压强；

(2)图乙状态时，在活塞下挂一质量m'=3kg的物体，如图丙所示，则温度升高到多少时，活塞将

从气缸中脱落.

38.已知大气压强为几，如图所示的各装置均处于静止状态，液体密度均为。，玻璃管的横截面积

为S,重力加速度为g,求下列四幅图中被封闭气体的压强。

图甲图乙图丙图了

参考答案

1.c

【详解】

由题图知a-6过程为气体等容升温，压强增大；〜c过程为气体等温降压，体积增大，故C正确,

ABD错误。

故选C«

2.D

【详解】

设压入的气体体积为X，气体做等温变化，则

PV=PoK)+PoK

解得

v_pV-p()V^

Po

故D正确，ABC错误。

故选Do

3.B

【详解】

设大气压为口，试管内封闭气体压强为0”水银重力为G,试管横截面积为S,根据平衡则有

PoS=PiS+G

自由下落时，水银处于完全失重状态，对下表面没有压力，根据受力平衡则有

PoS=P2s

对比可得P2>P］，即压强增大.根据理想气体状态方程，温度不变则有

PM=P2V2

所以匕〉彩，体积变小.

A.压强增大，体枳增大，与结论不相符，选项A错误；

B.压强增大，体积减小，与结论相符

C.压强减小，体积增大，与结论不相符，选项C错误；

,选项B正确

D.压强减小，体积减小，与结论不相符，选项D错误；

故选Bo

4.A

【详解】

A.牛顿第一定律是牛顿在总结伽利略、笛卡尔等人实验结论的基础上，经过合理的想象和外推总结

得来的，指出物体在不受力时的运动情况，而完全不受力的物体是不存在的，故无法利用实验验证，

故A正确；

B.牛顿第二定律可由斜面上的小车连接打点计时器验证，故B错误；

C.万有引力定律由卡文迪许扭秤实验验证，故C错误；

D.玻意耳定律可由压强传感器实验验证，故D错误。

故选Ao

5.B

【详解】

设中间部分气体压强为P，以C处液面为研究对象可得：p+pg%=Po,再以D处液面为研究对象

可得：P=PB+PgA，联立可得：PB=Po—Pg（九+耳）,B正确

6.A

【详解】

根据一定质量理想气体状态方程：4匕=。得到：P=Q，所以bT图像是过原点的直线，且斜

C

率为"，所以体积大的斜率小，根据题意，甲的体积大，所以甲图像的斜率小，故BCD错误，A正

确

7.B

【详解】

c

A.根据p=^T可知，a6在同一条等容线上，即状态a的体积等于状态。的体积，选项A错误；

B.因6点与原点连线的斜率大于c点与原点连线的斜率，可知状态。的体积小于状态c的体积，选

项B正确；

CD.因为a点对应的温度最低，6c两态对应的温度最高，可知状态a分子的平均动能最小，状态从

分子的平均动能最大，选项CD错误；

故选B。

8.C

【详解】

设降温后水银柱不动，则两段空气柱均为等容变化，初始状态左、右两端压强相等，即

。左=P右=P

对左端

邸左=〃左

A7}Tf.

则

如左二也p左二工p

T左左293.15

同理，对右端

△p『工P

右293.15

所以

△p右＞△。左

即右侧压强降低得比左侧多，故水银柱向右移动，故C正确，ABD错误。

9.C

【详解】

在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，所以火罐内气体温度迅速

PV

降低，根据=C可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，ABD错误,

T

C正确。

故选C。

10.A

【详解】

AB.分别过a8cd四个点作出等压变化线，如下图所示;

保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在u-T图象中，倾角越大，压强越小，所以

Pa<Pd<Pc<Ph,故A正确，B错误；

C.由图象可知，状态c到状态d体积增大，故C错误；

D.从状态a到状态c,温度升高，故D错误；

11.B

【详解】

A.分子时刻做无规则的热运动，不可能只做定向运动，故A错误.

BC.自由膨胀过程中由于不受阻力作用，不做功，由于容器绝热，因此Q=O,由AU=Q+W,气

体的内能不变，因此温度也不变，膨胀后气体的体积增大，所以压强减少，故B正确，C错误；

D.根据热力学第二定律可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故D错误.

12.D

【详解】

I).设玻璃泡中气体压强为.外界气压为p,则有

P=P+Pgh

且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积减小；由理想气体的状态方程

可知，在「减小时，若「增大，则r可能增大、减小或不变，故选项D正确;

B.若〃不变，则「减小，所以选项B错误；

AC.若。减小，则7减小，所以选项AC错误。

故选Do

13.A

【详解】

A.同一温度下，中等速率大的氧气分子数所占的比例大，即氧气分子呈现“中间多，两头少”的分

布规律，故A正确。

BC.随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增大，从而使分子平均动能增大，则两

种状态氧气分子的平均动能不相等，故BC错误；

D.由图可知，②中速率大分子占据的比例较大，则说明②对应的平均动能较大，故②对应的温度较

高，故D错误。

故选Ao

14.A

【详解】

AB.根据气体压强的微观意义，单位体积内的分子数越多，分子的密集程度越大，分子的平均动能

越大，气体的压强越大，A正确，B错误；

C.根据理想气体状态方程叱=C,可知体积越小，温度越高，气体的压强越大，C错误；

T

D.根据理想气体状态方程更=C,可知体积越大，温度越低，压强就越小，D错误。

T

故选Ao

15.D

【详解】

根据理想气体状态方程=得PV=CT,PV之积越大表示温度越高，所以等温线「对应的温度

T

较低，则温度为不时气体分子的平均动能比①时小，故A错误；1到6的过程中，气体温度不变,

内能不变，故B错误；/到8的过程中，体积变大，则单位体积内的气体分子数减小，故C错误;

A到B的过程中，压强减小，气体温度不变，则分子运动的激烈程度不变；气体的体积增大，分子

密度减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少.故D正确。

故选D.

16.AD

【解析】

试题分析：由图示可知，ab过程，气体压强与热力学温度成正比，则气体发生等容变化，气体体积

不变，外界对气体不做功，气体温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体吸收热量，故

A正确；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△U=Q+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，aUVO,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，a状态温度最低，分子平均动能最小，故D

正确；故选AD.

17.CDE

【详解】

影响内能大小的因素除了温度以外，还有物体的质量、体积和状态.所以在不确定其它因素都相同

的情况下，只凭温度无法比较内能的大小，A错误；根据分子动理论的内容可知，分子运动的瞬时

速度可能为零，平均速度不可能为零，B错误；液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的

作用表现为相互作用的引力，C正确；温度是分子的平均动能的标志，的铁和的冰，它们的

分子平均动能相同，D正确；由压强微观解释可知，压强与单位面积上碰撞的分子数和分子平均动

能有关，如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增

大，故E正确.

18.AB

【详解】

(1)EHABC.气体状态方程的使用条件是一定质量的气体，因此要求注射器的密封性良好，但不需

要测量所封闭气体的质量，在研究温度不变时的气体压强与体积的关系时，气体的温度要保持不变，

故AB符合题意，C不符合题意；

D.本实验研究的是气体压强与体积的比例关系，单位无需统一为国际单位，故D不符合题意。

故选AB„

(2)[2]两组数据的乘积近似相等，因此可能会出现不过原点的情况，两位同学的方法都有问题，

应取多组数据，在数据乘积近似相等的情况下描绘p-[图像，在图像误差范围内过原点直线即可

验证。

19.温度$大气压强R的相反数

【详解】

[1].由于要验证玻意耳定律，则上、下移动8管时，需保持温度不变；

[2][3],对月中的气体，若满足玻意耳定律，则

(pQ+hW=C

解得

,「1

歹No

则以方为纵坐标，得到如图(b)所示的函数图像，则图像的横坐标为图线与力轴交点的物理

V

含义是-4,即大气压强R的相反数。

20.用手握住注射器前端温度<

【详解】

(1)[1][2]在进行该实验室要保持被封闭气体的温度不变化，所以试验中，不能用手握住注射器前端,

否则会使气体的温度发生变化；

(2)[3]在2一厂图象中，根据,=C可得

pV=CT

即离坐标原点越远的等温线温度越高，故

21.将相同数量的豆粒先后从不同高度在相同时间内连续释放，使它们落在台秤上将不同数量

的豆粒先后从相同高度在相同时间内连续释放，使它们落在台秤上.

【解析】

为了模拟演示气体压强与气体分子的平均动能的关系，应控制分子的密集程度，即将相同数量的豆

粒先后从不同高度在相同时间内连续释放，使它们落在台秤上；为了模拟演示气体压强与气体分子

密集程度的关系，应控制分子的平均动能相同，将不同数量的豆粒先后从相同高度在相同时间内连

续释放，使它们落在台秤上.

22.①90cmHg②4.7cm

【详解】

①设左右液面等高时，左液面上升xcm,右液面下降xzcm,则有：

汨+及=5cm

9

2S•X\=Sx2

可得：X\=lcmxz=4cm

左侧气体等温变化，根据玻意耳定律：片/二P：片

P\=&+/F80cmHg

P\=90cmHg

②右边气体等温变化，根据玻意耳定律：25P；V2

R=Po=75cmHg

P2-P\=90cmIIg

L2=3.3cn)Z2-^2=0.7cm

活塞下降d则：户加=4.7cm

23.3天

【详解】

氧气瓶中的氧气初态，口=20个大气压，«=0.16m3,中间状态R=2个大气压

体积七，末态R=1个大气压，由等温变化解得

K=l.6m'1

患者消耗2个大气压对应的体积

匕一%=1.4媪

由等温变化

孜(/一()=四%

得

存2.88m3

使用天数

=3天

0.96

CpS+mg)1②X

24.①0,—5S+mg)h

2(2poS+mg)2g

【详解】

①设环境温度应降低为71,当缸内气体的体积减慢时，缸内气体的压强为:

…+等

根据理想气体状态方程有：

(2p°+黑)hS

得到:

T(PoS+mg)T

0

2(2p0S+mg)

此过程外界对气体做的功:

W=p^V=\Po+xg力S=；(PoS+〃2g)〃

②设所放重物的质量为加，当气体体积减半时，气体的压强为:

(m+mn)£

〃2=〃o+———

气体发生等温变化,

则有

〃S=%X；/7s

2〃。+

得到:

…+皿

g

25.(1)75*hmHg(2)10.67cm

【详解】

试题分析：根据状态a、状态b和状态c的为等温变化，根据压强关系，结合玻意耳定律得:

PM=〃2匕=P3匕，可求大气压和c状态管内空气柱的长度.

(1)由题意细玻璃管长为/=31cm,空气柱长度(=10cm设压强为回，状态a有

P[=Ip0+(/-/])?cmHg

匕=2

将玻璃管缓慢转至开口竖直向下压强为P?管内水银柱长度为力=15cm,状态b有

2=5＞一〃)cmHg

V2=(l-h)S

由玻意耳定律得：=

联立以上各式并代入数据得：%=75cmHg

(2)再缓慢转至开口竖直向上，状态c有：p3=(po+h)cmllg匕="

由玻意耳定律得：

联立以上各式并代入数据得4=10.67cm

26.⑴72cmHg(2)2cm

【详解】

(D初始时，两管液面高度差为々=4sn,设左管中空气柱的压强为pi，右管中空气柱的压强为P2,

有

P1=P2-P9\

由于活塞轻质光滑，所以P2=Po

解得：Pi=72cmHg；

(2)对于左管中的气体，初始时的长度为，1=1cm,拉动活塞后的压强为%',长度为二

由玻意耳定律得：

Pi"=Pi4

对于右管中的气体，初始时的长度为办=6cm,拉动活塞后的压强为pz由玻意耳定律得：

/f

P212=P2，2

拉动活塞后左端水银柱下降了h,由几何关系得：

I1="+力

LZ=04+15—/

此时，两管中液面高度差为

々=4一21

两管中气体压强满足

//

Pi=p2-pg/

解得：h=2cm»

27.①8cm②163C

【详解】

①气体初状态:

Pi=A+10cmHg=85cmHg

V^LS

7]=293K

末状态：水银深度变为

…HH人”

H=—+—x4=25cm

22

R=R+25cmHg=1OOcmllg

由玻意耳定律有

P\V\：-p>皈

解得：

（二17cmXS

故

Z，=17cm

则活塞8向上移动的距离为

x=^+（L-Lr）=8cm

②气体压强变为

R=R+40cmHg=115cmHg

%一+郢

根据理想气体状态方程有：

工"V

故

1=园£=436K

噌

得

，=163C

28.(1)20(2)4L

【详解】

(1)设需打气的次数为〃，每次打入的气体体积为%，储液桶药液上方的气体体积为V，则开始

打气前：

储液筒液体上方气体的压强：

《=《=\atrn

气体的体积为：

K=v+叫

打气完毕时，储液筒内药液上方的气体体积为：

K=V

压强为：

P2=3atm

打气过程为等温变化，根据玻意儿定律得：

的=鸟匕

代入数据解得：

〃=20

(2)打开喷雾头开关《直至贮液筒内外气压相同时，设储液筒上方气体的体积为匕，此过程为等

温变化，所以：

4匕=py.

代入数据解得：

匕=3乂=6L

所以喷出的药液的体积

V'=Vi-V=4L

29.(1)450K(2)40cm

【详解】

(i)设玻璃管横截面积为S,以管内封闭气体为研究对象，气体经等压膨胀，则

7i=300K,匕=38cmx£%=57cmxS

vv

由盖•吕萨克定律得f

得

石=450K.

(ii)气体等温变化，压强为R=76cmHg,气体长度为/cm,%=£S,

Ps=(76+曲cmHg

由玻意耳定律：P\V\=PtVs

得

Z,=40cm

30.(1)327.6mmHg,(2)348K

【详解】

⑴设0℃时，气体的压强为P。，4=273K；气体温度为100℃即U=(273+100)K=373K时,

气体的压强

Pi=Po+120mmHg

气体做等容变化，有

Al=A

THTt

解得

p0=327.6mmHg

⑵设未知温度为心，

必=Po+90mmHg

有

生=区

解得

T2=348K

31.(1)7；=(l—3-)Z)(2)(=2(1-坐-黑(3)

¥

【详解】

试题分析：

①Pi=Po,p2=Po

②等压过程：上

工

2Po

③如图所示

P

Po

pAxio3p

2.0

1•$«*n

32.①200K②]0一Jl”

77(xlO3K)

0I23

【详解】

①从图甲所示图象可知，/与5连线的延长线过原点，即『与7成正比，由理想气体状态方程可知,

4—6是一个等压变化，即

p,\=PB.

由图甲所示图象可知，气体在/点的状态参量

仁0.4m3

在3点，气体的状态参量

%=0.6m1

9=300K

从力到8气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律得

VA_V

TA~TK

解得

7尸200K

②由题图甲可知，由AC是等容变化

5

p产PAI.5X10Pa

由图甲所示图象可知，

0=300K

7?=400K

从8到C气体发生等容变化，由查理定律得

PB_Pc

TB~TC

解得

5

p(=2.0X10Pa

由状态8—C的p-T图象如图所示：

33.(1)Z)=7.5cm；(2)£=320K

【详解】

(1)玻璃管和水银柱保持相对静止时设玻璃管质量为例，横截面积为S,水银柱质量为侬对玻璃管

和水银柱整体，有：

(加阿)^sin30°=(加极)a①

设封闭气体压强为0，对水银柱:

侬sin30°+poS~pSma②

解得:

P\=Po③

水银柱静止时，设封闭气体压强为"，水银与试管下滑相对静止时空气柱长度为4,水银静止时空

气柱的长度为右，水银柱的长度为l,可得：

P2=Po+gk④

从玻璃管停止运动到水银柱静止，据玻意耳定律可得：

piLsS=piLxS⑤

解得：

Li-7.5cm⑥

(2)加热气体过程中，气体发生等压变化，有：

j⑦

据题意有，初态：

Vz=L\S>72—To®

末态：

心ZoS⑨

解得：

冕=320K⑩

34.(1)20.8cm；(2)60N

【详解】

⑴设升高温度后活塞A上升的高度为/,已知乂=SA4+SBA,7；=300K,%=SAG+/)+SB(Z2