高考物理新力学知识点之理想气体知识点总复习含答案(3)

高考物理新力学知识点之理想气体知识点总复习含答案(3)
一、选择题
1．两端封闭的内径均匀的直玻璃管,水平放置,如图所示,V左=V右,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
2．如图是一定质量的气体由A状态到B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
3．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0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p0的空气的体积为( )
A． V B．V
C．(＋1)V D．(－1)V
图象如图所示，4．一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p V
已知该气体在状态A时的温度为27℃，则（）
A．该气体在状态B时的温度300K
B．该气体在状态C时的温度600K
C．该气体在状态A和状态C内能相等
D．该气体从状态A经B再到C的全过程中从外界吸热
5．一定质量的理想气体，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
6．如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是()
A．在过程ab中气体的外界对气体做功
B．在过程ab中气体对外界做功
C．在过程ca中气体从外界吸收热量
D．在过程bc中气体从外界吸收热量
7．下列关于热学问题的说法正确的是()
A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为有序
B．当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大
C．.某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用N A表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则m0＝
A
M
N，
V0＝0
m
ρ
D．密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
8．关于一定量的气体，下列说法正确的是( )．
A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和
B．只要条件满足，气体的温度就可以无限降低
C．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零
D．气体从外界吸收热量，其内能一定增加
9．如图所示，将盛有温度为T的同种气体的两容器用水平细管相连，管中有一小段水银将A、B两部分气体隔开，现使A 、B同时升高温度，若A升高到A
T T
+，B升高到B
T T
+，已知2
A B
V V
=，要使水银保持不动，则()
A．2
A B
T T
=B．
A B
T T
=C．
1
2
A B
T T
=D．
1
4
A B
T T
=
10．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11．如图所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管而平衡，此时管内外水银面高度差为h1，弹簧测力计示数为F1．若在水银槽中缓慢地倒入部分水银，使槽内水银面升高一些，稳定后管内外水银面高度差为h2，弹簧测力计示数为F２，则（填选项前的字母）
A．h1= h2，F1= F２B．h1 > h2，F1 > F２
C．h1> h2，F1<F２D．h1< h2，F1> F２
12．如图所示，一弹簧秤上端固定，下端拉住活塞提起气缸，活塞与气缸间无摩擦，气缸内装一定质量的理想气体，系统处于静止状态，现使缸内气体的温度升高，则在此过程中，气体体积V与弹簧秤拉力F的变化情况是（）
A．V增大，F增大B．V增大，F减小
C．V不变，F不变D．V增大，F不变
13．一定质量的理想气体，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．p
t
B．0
p p
t
-
C．
273
p
D．0
273
p
t+
14．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ab、bc、cd、da四个过程。

其中bc的延长线经过原点，ab与竖直轴平行，cd与水平轴平行，ad与bc平行。

则气体在
A．ab过程中对外界做功
B．bc过程中从外界吸收热量
C．cd过程中内能保持不变
D．da过程中体积保持不变
15．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为
A．2.5 atm B．2.0 atm C．1.5 atm D．1.0 atm
16．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
17．如图是一定质量理想气体的
1
p
V
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 A
B．不断增大，且T C大于T A
C．先保持不变再减小，即T C小于T A
D．先保持不变再增大，即T C大于T A
18．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
19．如图，长为h 的水银柱将上端封闭的玻璃管内气体分割成两部分，A 处管内外水银面相平．将玻璃管缓慢向上提升H 高度（管下端未离开水银面），上下两部分气体的压强发生变化分别为1p ∆和2p ∆，体积变化分别为1V ∆和2V ∆．已知水银密度为ρ，玻璃管截面积为S ，则
A ．2p ∆一定等于1p ∆
B ．2V ∆一定等于1V ∆
C ．2p ∆与1p ∆之差为gh ρ
D ．2V ∆与1V ∆之和为HS 20．如图，由于下落的许多小钢珠不断地撞击托盘，托盘就受到一个持续的压力，这个现
象可以类比说明（ ）
A ．气体温度的实质
B ．气体体积的可变性
C ．气体压强产生的原因
D ．气体密度的可变性
21．以下说法中正确的是
A ．分子力做正功，分子势能一定增大
B ．气体的压强是由气体分子间的吸引和排斥产生的
C ．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小
D ．绝对零度就是当一定质量的气体体积为零时，用实验方法测出的温度
22．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增加量为Δp 1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp 2，则Δp 1与Δp 2之比是( ) A ．1:1 B ．1:110 C ．10:110 D ．110:10
23．水银气压计中混入了一个气泡，上升到水银柱的上方，使水银柱上方不再是真空。

当实际大气压相当于768mm 高的水银柱产生的压强时，这个水银气压计的读数只有750mm ，此时管中的水银面到管顶的距离为80mm 。

当这个气压计的读数为740mm 水银柱时，实际的大气压相当于（设温度保持不变）（ ）
A ．755mm 高的水银柱产生的压强
B．756mm高的水银柱产生的压强
C．757mm高的水银柱产生的压强
D．758mm高的水银柱产生的压强
24．潜水员使用的氧气钢瓶内部装有氧气和氮气，当瓶内气体即将用完时，内部剩余气体可视为理想气体。

冬季将该氧气瓶从室内移至室外，一段时间后（）
A．氧气分子的平均速率等于氮气分子的平均速率
B．氧气分子的平均速率大于氮气分子的平均速率
C．单位时间内气体分子撞击内壁的次数相比在室内时不变
D．单位时间内气体分子撞击内壁的次数相比在室内时减少
25．如图所示，p T
-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()
A．B．
C．D．
【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除
一、选择题
1．C
解析：C
【解析】
【详解】
假设水银柱不动，则气体体积不变，由查理定律得：p p
T T
'
=
'
，则
T T p p p p T '-='-=
，开始时两部分气体压强p 与初温T 都相等，左边气体降低的压强：201010p p p T T -==左 ；右边气体降低的压强：20020p p p T T
-==右，右边气体降低的压强大于左边气体降低的压强，则左边气体压强大于右边气体压强，水银柱将向右移动；
A. 不动，与结论不相符，选项A 错误；
B. 向左移动，与结论不相符，选项B 错误；
C. 向右移动，与结论相符，选项C 正确；
D. 无法确定是否移动，与结论不相符，选项D 错误；
2．D
解析：D
【解析】
【详解】
根据理想气体状态方程pV C T
=可知，气体的温度与pV 乘积成正比，由图像可知，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，pV 乘积最大,可知从A 到B 过程中，pV 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.
3．D
解析：D
【解析】气体做等温变化，设充入的气体，，所以
，C 正确．
视频
4．C
解析：C
【解析】
【详解】
A ．A
B →是等容变化，由查理定律得A B A B
P P T T =，解得600B T K =，故A 错误； B ．B C →过程中，根据理想气体状体方程可得
C C B B B C
P V P V T T =，解得300C T K =，故B 错误；
C ．对于一定质量的理想气体，内能只与温度有关，所以该气体在状态A 和状态C 内能相等，故C 正确；
D ．A B C →→的过程中，气体体积减小，外界对气体做功，由于气体在状态A 和状态
C 内能，根据热力学第一定律可知U Q W ∆=+，所以该气体从状态A 经B 再到C 的全过程放热，故
D 错误；
故选C ．
5．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，其体积减小，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．
6．D
解析：D
【解析】
在过程ab 中气体体积不变，根据W=p △V 可知，气体对外界做功为零，外界也不对气体做功，故AB 错误；在过程ca 中压强不变，体积减小，温度降低，所以外界对气体做功，内能减小，根据热力学第一定律△U=W+Q 可知，气体放出热量，故C 错误；在过程bc 中，属于等温变化，气体膨胀对外做功，而气体的温度不变，则内能不变；根据热力学第一定律△U=W+Q 可知，气体从外界吸收热量，故D 正确；故选D ．
点睛：本题主要是考查了理想气体的状态方程和热力学第一定律的知识，要能够根据热力学第一定律判断气体内能的变化与哪些因素有关（功和热量）；热力学第一定律在应用时一定要注意各量符号的意义；△U 为正表示内能变大，Q 为正表示物体吸热；W 为正表示外界对物体做功．
7．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、根据熵增加原理，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序；A 错误．
B 、当人们感到潮湿时，空气的相对湿度0100%s P B P =
⨯一定较大；B 错误．C 、每个气体分子的质量0A
M m N =，每个气体分子的平均空间体积0A M V N ρ=，它不是气体分子的体积；C 错误．D 、密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，由
nRT P V =知压强变大，而根据压强的微观表示N F P S
⋅=可知，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，D 正确．故选D ．
【点睛】
考查热力学第二定律、相对湿度、气体压强和阿伏伽德罗常数知识比较全面深入，要求学生全面掌握3-3的重点知识．
8．A
解析：A
【解析】气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，A 正确；绝对零度是不可能达到的，B 错误；在完全失重的情况下，分子运动不停息，气体对容器壁的压强不为零，C 错误；气体从外界吸收热量同时对外界做功，其内能不一定增大，D 错误．
9．B
解析：B
【解析】
【详解】
由图分析可知原来A 、 B 两气体的压强相等，即B A P P =，要使水银保持不动，A 、B 两部分做要发生等容变化，则对任一气体有：
P C T
= 由数学知识可得：
P T T
P ∆=∆ 则
P P T T
∆=
∆ 由上知 B A P P =
且初态温度相等，则要使△P 相等，必须满足
A B T T ∆=∆
故B 正确，ACD 错误；
故选B ．
【点睛】
要使水银保持不动，AB 两部分气体压强的增加量应相等．气体的体积不变，根据理想气体的状态方程，找出AB 两部分气体的压强的变化情况，再进行分析．
10．B
解析：B
【解析】
【详解】
设两个容器的体积不变，即1V ，2V 不变，所装气体温度分别为293,283K K
当温度升高T ∆时，左边的压强由1P 增至'1P ，'111P P P ∆=-
右边的压强由2P 增至'2P ，'222P P P ∆=-
由查理定律得：
11293P P T K ∆=
∆ 22283P P T K
∆=∆ 因为21P P = ，所以12P
P ∆<∆，故水银柱应向左移运动，故B 正确。

11．B
解析：B
【解析】
试题分析：若环境温度升高，则内部气体的温度也随之升高，假设体积不变，则压强将变大，故液面一定会下降；以保持新的平衡；故h1一定会减小；故h 2＜h 1；因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力，因此，向上的拉力F 与水银柱的重力相平衡，而水银柱的高度h 变小，所以水银柱的重力变小，拉力F 的大小会变小．故选B ．
考点：物体的平衡
【名师点睛】在本题的分析中，一定要抓住关键，就是大气压的大小与管内水银柱压强和封闭空气的压强相等．明确管内上方有空气而不是真空，是本题最易出错之处．而水银柱高度的大小又决定了水银柱的重力，也就决定了力F 的大小．搞清这几个量之间的关系，才能最终做出正确的推理．
12．D
解析：D
【解析】
【详解】
设活塞与气缸的质量分别为m 和M ，活塞的横截面积为S ，大气压为o P ，封闭气体的压强为P ．
以气缸为研究对象，根据平衡条件得：0P S PS Mg =+，得：0Mg P P S
=-，可知，封闭气体的压强P 保持不变，使气缸内气体的温度升高时，气体发生等压变化，由盖•吕萨克定律分析得知气缸内气体的温度升高，体积V 增大．对活塞与气缸为研究对象，由平衡条件得，弹簧秤拉力F =（M +m ）g ，则得F 保持不变．
A. V 增大，F 增大，与上述结论不符，故A 错误
B. V 增大，F 减小，与上述结论不符，故B 错误
C. V 不变，F 不变，与上述结论不符，故C 错误
D. V 增大，F 不变，与上述结论相符，故D 正确。

13．B
解析：B
【解析】
【详解】
气体状态参量为：10p p =，T 1=273K ，2p p =，T 2=（273+t ）K ，气体发生等容变化，由查理定律得： 1212p p T T = 即：
0273273p p t =+ 气体温度每升高1℃，由查理定律得：
11p p T t
∆=∆ 即：
02731
p p ∆= 联立解得气体温度每升高1℃压强的增量为：
0p p p t
-∆=
故选B 。

14．A
解析：A
【解析】
【详解】
A .ab 过程气体发生等温过程，压强降低，根据PV / T =C ，知体积增大，气体对外界做功，故A 正确；
B.bc 过程，连线过坐标原点，则bc 过程中体积不变，W =0，温度降低，内能减小，根据∆U =W+Q 可知，气体放热，故B 错误；
C. cd 过程中气体压强不变，温度降低，则内能减小，选项C 错误；
D. da 过程，d 与原点连线的斜率大于a 与原点连线的斜率，据C p T V
=
知，d 状态气体的体积小于a 状态气体的体积，即da 过程中体积增大，故D 错误。

15．A
解析：A
【解析】
【详解】
将充气之前的两部分气体合起来作为初状态，压强都是
，故初始体积为两部分的和；
初状态：
， 末状态：
根据玻意耳定律得：
代入数据解得，故A 正确，BCD 错误。

16．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.
17．C
解析：C
【解析】
由图示图象可知，从A 到B 过程p 与V 成反比，气体温度不变，A B T T =，从B 到C 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，A B C T T T =>，C 正确．
18．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．布朗运动时固体微粒的无规则运动，反映了液体分子的无规则热运动，选项A 错误．
B ．由热力学第一定律可知改变内能有做功和热传递两种方式，选项B 错误．
C ．由热力学第二定律知一切热现象都是不可逆的，功转变成热能自发发生，但热转化为功要引起其它的变化，选项C 错误．
D ．由理想气体状态方程n P RT V
=可知，压强P 不变时，温度T 降低，则体积减小，即n V
增加，选项D 正确． 故选D ．
19．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
当玻璃管缓慢向上提升H 高度时，气体的体积变大，压强变小，有部分水银进入玻璃管，也就是管中的水银面会比管外的水银面高，设高度差为，初状态上面气体的压强
，末状态上面气体的压强，所以，同理可求出，故A正确，C错误；由玻意耳定律得，所以气体的变化，同理可求出，故B错误；因为有水银进入玻璃管内，所以与之和小于HS，故D错误．
20．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
大量气体分子无规则的热运动会不断的碰撞接触面而产生一个持续的压力，单位面积的压力就是压强，故下落的许多小钢珠不断地撞击托盘，托盘就受到一个持续的压力的现象与气体压强产生的原因相类似，故C正确，ABD错误。

故选C。

21．C
解析：C
【解析】
【详解】
A、分子力做正功，分子势能减小，A错误
B、气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，B错误
C、分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，C正确
D、绝对零度是不可能达到的最低温度，自然界的温度只能无限逼近。

D错误
22．A
解析：A
【解析】
【详解】
一定质量的理想气体，在体积不变的情况下发生等容变化，根据查理定律得：=C，
由数学知识可得：=C，
则△p=C△T
由T=t+273K，得：△T=△t
所以△p=C△t
据题条件知：从0℃升到10℃温度的变化量等于从100℃升到110℃温度的变化量，所以可得：△P1=△P2．故A正确，BCD错误
故选：A．
23．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
取水银柱上方封闭的空气作为研究对象，1mm 水银柱产生的压强为133Pa ，令133Pa = Y Pa ，当实际大气压相当于768mm 水银柱产生的压强时，气体的压强为
1 768YPa 750YPa=18YPa p =－
这时气体的1 80
V S =（S 为玻璃管的横截面积），当气压计读数为740mm 水银柱时，气体体积
()2 801090S V S =+=
由玻意耳定律可求出这时气体的压强
1212801890
YPa=16YPa V p p V =
=⨯ 此时实际的大气压 () 740 + 16YPa = 756YPa p =
即相当于756 mm 水银柱产生的压强。

故选B 。

24．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．温度相同，氧气、氮气的平均分子动能相等，氧气分子质量比氮气分子质量大，故氧气分子的平均速率小于氮气分子的平均速率，故AB 错误；
CD ．根据理想气体方程
pV C T
= 可知温度降低，气体压强减小，单位时间内气体分子撞击内壁的次数相比在室内时减少，故C 错误，D 正确。

故选D 。

25．C
解析：C
【解析】
【详解】
由图示p T -图象可知，气体由a 到b 过程，气体压强p 增大、温度升高，压强p 与温度T 成正比，由理想气体状态方程可知，气体体积不变；b 到c 过程气体温度不变而压强减小，由玻意耳定律可知气体体积增大；由此可知，由a 到b 过程气体体积V 不变而压强p
图象符合气增大，由b到c过程压强p减小、体积V增大，由此可知，选项C所示p V
体状态变化过程，故选项C正确，A、B、D错误．。