2024届高考物理热学知识强化营-理想气体一

理想气体（1）——2024届高考物理热学知识强化营

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一,单选题

1.假如你在地球赤道上，看到天空中一颗卫星P从你头顶正上方由西向东飞过，另一

颗卫星。从东向西经过头顶正上方，恰好经过12h两颗卫星都再次经过头顶的正上

方。假设两颗卫星的运动可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A.卫星Q比卫星P的周期要大B.卫星Q比卫星P的线速度要大

C.卫星Q比卫星P的加速度要大D.卫星Q比卫星P距地球要更近

2.排球比赛中球内标准气压为1.300x105Pa~1.425义1。5Pa。某次比赛时环境大气压

强为1.000x105Pa,一排球内气体压强为1.100x105Pa,球内气体体积为5L。为使该

排球内的气压达到比赛用的标准气压，需用充气筒给排球充气，已知充气筒每次能将

环境中0.23L的空气充入排球，充气过程中排球体积和气体温度的变化均可忽略不

计，气体视为理想气体，则需要充气的次数至少为（）

A.9次B.7次C.5次D.4次

3.一定质量的理想气体，初状态如图中A所示，若经历Af3的变化过程，在该过

程中吸热450J。若经历AfC的变化过程，在该过程中吸热750J。下列说法正确的是

（）

A.两个过程中，气体的内能增加量不同

B.AfC过程中，气体对外做功400J

C.状态B时，气体的体积为10L

D.AfC过程中，气体体积增加了原体积的工

4.一定质量的理想气体，其状态变化过程为0-V图象中的ABC4,如图所示。则对

应过程的V-T图象或p-T图象可能正确的是（）

5.如图所示，10℃的氧气和20℃的氢气体积相同，汞柱在连通两容器的细管中央,

下列叙述正确的是（）

A.当氧气和氢气的温度都升高10℃时，汞柱不移动

B.当氧气和氢气的温度都升高10℃时，汞柱将向左移

C.当氧气温度升高10℃,氢气温度升高20℃时，汞柱向左移

D.当氧气温度升高10℃,氢气温度升高20℃时，汞柱不会移动

6.一定质量的理想气体，从状态。开始，经历ab,be,cd,而四个过程又回到状态

a,其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，cd的延长线经过坐标原点。，

ab、A分别与横轴、纵轴平行，e是。6与面的交点，下列说法正确的是（）

A.气体从状态c到状态d是等容变化

B.ab之间某个状态的压强小于状态e的压强

C.气体从状态6到状态c是气体对外做功同时吸热

D.气体从状态d到状态a是压强增大

7.一定质量的理想气体由状态。等压膨胀到状态。，再等容增压到状态c,然后等温

膨胀到状态d,最后经过一个复杂的过程回到状态a,其压强p与体积V的关系如图所

示。下列说法正确的是（）

A.从a到b,每个气体分子的动能都增大

B.从。到c,气体温度降低

C.从c到d,气体内能不变

D.从d到a,气体对外界做正功

8.一定质量的理想气体，状态变化过程如V-T图像中ABC图线所示，由图线可知（）

%

A.Af8过程，气体吸热、压强增大

B.BfC过程，气体放热、压强增大

C.CfA过程，分子密度减小，分子平均动能增大

D.CfA过程，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数增加

9.一块10CTC的铁与一块100。（2的铝相比，以下说法中正确的是（）

A.铁的分子动能之和与铝的分子动能之和相等

B.铁的每个分子动能与铝的每个分子动能相等

C.铁分子的平均速率与铝分子的平均速率相等

D.以上说法均不正确

二、计算题

10.一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量M=8kg,活塞质量m=4kg,活塞横截面

积5=2x10-3皿?，活塞上面的气缸内封闭了一定质量的理想气体，下面有气孔。与外

界相通，大气压强Po=LOxl()5pa。活塞下面与劲度系数左=2xl()3N/m的轻弹簧相

连，当汽缸内气体温度为127C时弹簧为自然长度，此时缸内气柱长度20cm,g

MfXlOm/s2,活l塞不漏气，且与缸壁无摩擦。现给封闭气体加热，求:

(1)当汽缸恰好脱离地面时，缸内气体的温度；

(2)缸内气柱长度4=30cm时，缸内气体的压强p。

11.如图所示为喷洒农药用的某种喷雾器，其药液桶的总容积为15L,装入药液后，

封闭在药液上方的空气体积为2L,打气筒活塞每次可以打进压强为lxl()5pa(也为外

界大气压强)、体积为150cm3的空气，忽略打气和喷药过程中气体温度的变化。

上।r1Li

(1)若要使气体压强增大到2.5xl()5pa,应打气多少次？

(2)若在压强达到2.5xl()5pa时停止打气，并开始向外喷药，那么当喷雾器不能再向

外喷药时，桶内剩下的药液还有多少升？

参考答案

1.答案：A

解析：人随地球自西向东自转，看到天空中一颗卫星尸从头顶正上方由西向东飞过，

另一颗卫星。从东向西经过头顶正上方，恰好经过12h两颗卫星都再次经过头顶的正

上方，经过12h自转半圈，所以卫星P转过的角度比地球的自转角度多2兀，卫星。转

过的角度与地球的自转角度之和等于2兀，所以卫星。比卫星尸的角速度要小。根据万

1

有引力提供向心力有=m—=mrg-=matr=ma可知卫星Q比卫星P的周期

rrT

要大，线速度要小，加速度要小，距地球要更远。故A正确，BCD错误。

故选：Ao

2.答案：C

解析：设至少充几次才能使球内气体的压强达到p=L300xl()5Pa,赛前球内气体压强

为Pi=1.100x105Pa,体积为％=5L,每次充入气体的压强为°2=L000xlC)5pa,体

积为V=0.23L；

根据一定质量理想气体状态方程“分态式”可得pM+⑷2V=P%

代入数据解得〃=4.35次

所以赛前至少充气的次数为5次。

故选C。

3.答案：C

解析：两个过程的初末温度相同，即内能变化相同，因此内能增加量相同，A错误；

Af3为等容过程，气体做功为零，由热力学第一定律可知内能改变量

AU=Q=450J,为等压过程，内能增加了450J,吸收热量为750J,由热力学

第一定律可知气体对外做功为300J,B错误；

AfC为等压过程，则*=争，做功大小为匕)，联立解得匕=10L,

1A1C

C正确；

AfC过程中，气体体积增加了原体积的g,D错误。

4.答案：C

解析：AB.根据图象可知Af6,压强不变，即上不变，故此时V-T图象为一条过原

T

点的倾斜直线；同时此时体积在减小，温度在降低，AB错误；

CD.根据图象可知CfA,体积不变，即压不变，故此时p-T图象为一条过原点的倾

斜直线；同时压强在增大，温度在升高；由图象可知过程中图线为直线，此时

乘积可能先增大后减小，根据=可知此时温度可能先增大后减小，C正

确，D错误。

故选C。

5.答案：C

解析：假设两部分气体的体积不变，设气体初始状态的参量为口、1,末状态参量为

必、12,温度变化为AT,压强变化为即，由查理定律有压=那可得即=羊。，开

始时两部分气体的压强p相同，T氧＜T氢,若变化过程中AT相同，由得

△。氧＞如氢，所以汞柱向右移动，故A、B错误.开始时两部分气体的压强?相同，

AT

i=283K,Q=293K,若金=10K,AQ=20K,由3=半人得ApQAp/

所以汞柱向左移，故C正确，D错误.

6.答案：B

解析：A.根据E=c可知，由于cd的延长线经过坐标原点。，则气体从状态C到状态

T

d是等压变化，故A错误；

B.根据江=。可知

T

VC

T=-p

坐标原点。与湖上各点连线的斜率与压强成反比，由图可知，。与6的连线的斜率最

小，压强最大，即e点压强最大，故B正确；

C.由图可知，气体从状态人到状态。等温变化，气体内能不变，同时体积变小，外界

对气体做功，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故C错误；

D.根据叱=。可知

Vc

T=~p

坐标原点。与ad上各点的连线斜率与压强成反比，由图可知，气体从状态d到状态a

是压强减小，故D错误。

故选B。

7.答案：C

解析：A.从。到0,根据

py

---二Cr

T

可知，压强不变，体积变大，则温度升高，分子平均动能变大，但是并非每个气体分

子的动能都增大，故A错误；

B.根据

py

---二Cr

T

可知，从人到c,体积不变，压强变大，则气体温度升高，故B错误；

C.从c到d,气体的温度不变，则气体内能不变，故C正确；

D.从d到处气体体积减小，则外界对气体做正功，故D错误。

故选C。

8.答案：B

解析：A.理想气体的内能只由温度决定，AfB过程，等压膨胀，内能增大，气体吸

热，A错误；

B.BfC过程，等温压缩，内能不变，对气体做功，气体放热、压强增大，B正确；

CD.CfA过程，体积增大，分子密度减小，分子在单位时间内撞击单位面积容器壁

的次数减少，温度降低，分子平均动能减小，CD错误；

故选B。

9.答案：D

解析：两物体温度相等，说明它们分子的平均动能相等，因为温度是分子热运动平均动能

的标志;由于没有说明铁与铝的质量，只有当它们所含分子数目一样时，分子总动能才相

等，故A错;分子平均动能相等，但对每个分子而言，每个分子的动能不一定相等，故B错；

虽然分子的平均动能相等，但铁分子、铝分子质量不同，因此分子平均速率不等，所以C

错。故选D。

10.答案：(1)910K(2)1.4xlO5Pa

解析：(1)初始时，以活塞为研究对象受力分析，汽缸内气体压强为巧=外—整

S

当汽缸刚要离开地面时，对汽缸、气体、活塞整体受力分析，有(