高考物理力学知识点之理想气体真题汇编附答案(5)

高考物理力学知识点之理想气体真题汇编附答案(5)一、选择题1．如图所示的p-V图像， 1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3，用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，下列说法中正确的是()A．气体从1状态变化到2状态要放热，N1 > N2，T1>T2B．气体从2状态变化到3状态对外做功，吸热，N2= N3，T3>T2C．气体从3状态变化到1状态内能不变，放热，N1<N3，T1=T3D．以上说法都不对2．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 > F２C．h1> h2，F1<F２D．h1< h2，F1> F２3．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F将活塞缓慢向上拉一些距离. 则缸内封闭着的气体A．分子平均动能不变B．单位时间内缸壁单位面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F对活塞做的功等于缸内气体内能的改变量4．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5．如图所示，一定质量的氢气(可看作理想气体)由状态A 经状态B 变化到状态C ，设由A 到B 、由B 到C 的过程外界对气体做的功分别为W 1、W 2，气体从外界吸收的热量分别为Q 1、Q 2，则A ．10W >，20W >B ．10Q >，20Q >C ．1212W W Q Q +=+D ．1212W W Q Q +>+6．如图所示，两个容器A 、B ，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A 、B 所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将( )A ．向右移动B ．向左移动C ．不动D ．条件不足，不能确定7．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2A B V V =，要使水银保持不动，则( )A ．2AB T T = B ．A B T T =C ．12A B T T =D ．14A B T T = 8．下列说法正确的是（ ）A ．液体分子的无规则运动称为布朗运动B ．物体从外界吸收热量，其内能一定增加C ．物体温度升高，其中每个分子热运动的动能均增大D ．气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击9．如图，竖直放置的右管上端开口的U 型玻璃管内用水银封闭了一段气体，右管内水银面高于左管内水银面，若U 型管匀减速下降，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10．下列有关热学的叙述中，正确的是（ ）A ．同一温度下，无论是氢气还是氮气，它们分子速率都呈现出“中间多，两头少”的分布规律，且分子平均速率相同B ．在绝热条件下压缩理想气体，则其内能不一定增加C ．布朗运动是指悬浮在液体中的花粉分子的无规则热运动D ．液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力11．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ）A ．第二类永动机违背能量守恒定律B ．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加C ．保持气体的质量和体积不变，当温度升高时，每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多D ．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能的转化或转移的观点来看这两种改变方式没有区别12．处于竖直面内两端开口粗细均匀的U 形管内用两段水银柱封闭一定质量的空气．稳定后空气柱的长为l ，各液面P 、Q 、M 、N 位置如图．当气体温度升高时，下列说法中正确的是（ ）A ．空气柱的长度l 减小B ．空气柱的长度l 不变C ．液面MN 间高度差减小D ．液面MN 间高度差不变13．如图，两端开口的U 形管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使图中两侧水银面高度差h 增大，应( )A ．从左侧管口滴入水银B ．从右侧管口滴入水银C ．让气体升温D ．让气体降温14．在下列叙述中，正确的是A ．物体里所有分子动能的总和叫做物体的内能B ．—定质量的气体，体积不变时，温度越高，气体的压强就越大C ．对一定质量的气体加热，其内能一定增加D ．随着分子间的距离增大分子间引力和斥力的合力一定减小15．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 ρD ．2V ∆与1V ∆之和为HS16．如图，玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h 和空气柱的长度l 的变化情况是（ ）A．h增大，l增大B．h增大，l减小C．h减小，l增大D．h减小，l减小17．一横截面积为S的气缸水平放置，固定不动，气缸壁是导热的。

两个活塞A和B将气缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为5：4，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d，不计活塞与气缸壁之间的摩擦，则活塞B向右移动的距离为（）A．dB．dC．dD．d18．如图所示，长L＝34 cm的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置，上端开口，用长h=15 cm 的水银将一定质量的气体封闭在管的下端，稳定后气体长度l=10 cm。

已知外界大气压p0=75cmHg，现保持温度不变的情况下从管的上端开口处缓慢加入水银，则加入水银的最大长度为A．9 cmB．10 cmC．14 cmD．15 cm19．（3-3）一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p ­T图上都是直线段，ab和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，ad平行于纵轴，由图可以判断( )A．ab过程中气体体积不断减小,外界对气体做正功，气体内能减小B．bc过程中气体体积不断减小，外界对气体做正功，气体内能不变C．cd过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能增加D．da过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能不变20．对于一定质量的理想气体，下列四个论述中正确的是（）A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大21．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（水银不溢出），则（）A．气体的压强不变，内能增加B．气体的压强变大，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22．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，观察台秤的示数。

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．如图所示，一开口向右的气缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有一挡板，外界大气压为p0。

初始时，活塞紧压挡板处；现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的p﹣T图象是（）A．B．C．D．25．如图是氧气分子在不同温度(T1和T2)下的速率分布，由图可确定A．温度T1高于温度T2B．两条曲线与横轴所围成的面积不相等C．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律【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】【详解】A. 气体从1状态变化到2状态，体积不变，压强减小，则温度降低，即T1>T2；温度降低，内能减小，体积不变，气体不对外做功，外界也不对气体做功，所以气体要放热；体积不变，气体的数密度不变，而温度减小，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数减小，即N1 > N2，故选项A正确；B. 气体从2状态变化到3状态，体积变大，压强不变，则温度升高，即T3>T2；体积变大，则气体对外做功，温度升高，则气体内能增加，所以气体吸热。

状态2到状态3，温度升高，分子运动更加剧烈，单个分子对器壁的平均作用力变大，压强不变，所以在状态2单位时间内撞击器壁单位面积的分子数大于状态3单位时间内撞击器壁单位面积的分子数，即N2>N3，选项B错误；C. 由图像可知气体在状态3和状态1的pV乘积相同，则温度相同，即T1=T3，所以气体从3状态变化到1状态内能不变，体积减小，则外界对气体做功，所以气体放热；因从3状态变化到1状态体积减小，气体的数密度变大，又温度不变，所以气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数增加，即N1>N3，选项C错误；D. 由以上分析可知，选项D错误。

2．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h2＜h1；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．3．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+Q＜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，气体体积变大，分子数密度变小，单位时间内缸壁单位面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．4．D解析：D【解析】【详解】根据理想气体状态方程pVCT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.5．B解析：B【解析】【详解】A．气体由A经状态B变化到状态C过程中，图象上的点与原点连线的斜率p/T减小，由气态方程pV/T=C知，气体的体积不断增大，气体对外界做功，所以W1＜0，W2＜0，所以A错误；B．在AB过程中，气体的温度不断升高，同时对外做功，要吸热，所以Q1＞0，在BC过程中，气体的温度不变，内能不变，但同时对外做功，要吸热，所以Q2＞0，所以B正确；CD．在全程中，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律△U=Q+W得知，气体吸收的热量大于气体对外做功，即有|W1|+|W2|＜|Q1|+|Q2|．所以CD错误．故选B．点睛：本题要知道AO、BO、CO连线可表示等容变化，根据斜率分析对应的体积大小，并掌握热力学第一定律，能用来分析能量的变化．较好的考查了应用图象解决物理问题的能力．6．A解析：A【解析】假定两个容器的体积不变，即12V V ，不变，A 、B 中所装气体温度分别为290K 和300K ，当温度升高T ∆时，容器A 的压强由1p 增至1'p ，111'p p p ∆=-，容器B 的压强由2p 增至2p '，222p p p ∆='-，由查理定律得：11290P P T ∆=∆，22300P P T ∆=∆， 因为21p p =，所以12p p ∆∆＞，即水银柱应向右移动，故选项A 正确．点睛：本题涉及两部分气体状态变化问题，除了隔离研究两部分之外，关键是把握它们之间的联系，比如体积关系、温度关系及压强关系．7．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 TP ∆=∆ 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．8．D解析：D【解析】试题分析：液体分子的无规则运动不能称为布朗运动，因为布朗运动不是液体分子运动的直接反映，而是液体分子对花粉颗粒的无规则碰撞所反映出来的现象，故选项A 错误；物体从外界吸收热量，如果它再对外做功，则其内能不一定增加，选项B 错误；物体温度升高，分子的平均动能增大，而不是其中每个分子热运动的动能均增大，选项C 错误；气体压强产生的原因是大量气体分子对器壁的持续频繁的撞击，选项D 正确．考点：分子动理论，内能，温度及压强的微观含义．9．B解析：B【解析】【分析】【详解】初始状态h p p p =+左大气若匀减速下降，加速度向上，超重，则右侧水银对气体的压力增大，h p 增大，p 左变大，由玻意耳定律知pV =C故V 减小，B 正确，ACD 错误。