高考物理力学知识点之理想气体难题汇编及答案(2)

高考物理力学知识点之理想气体难题汇编及答案(2)一、选择题1．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2．如图所示为一定质量的某种理想气体压强P与热力学温度T的变化关系图象，下列说法正确的是( )A．A→B压强不变，体积减小B．B→C温度不变，体积增大C．C→A温度降低，体积不变D．C→A压强减小，体积减小3．用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积△V=500cm3，轮胎容积V=3L，原来压强p=1.5atm．现要使轮胎内压强变为p′=4atm，问用这个打气筒要打气几次（设打气过程中空气的温度不变）（）A．5次B．10次C．15次D．20次4．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5．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是 ( )A．当气体温度升高，气体的压强一定增大B．当气体温度升高，气体的内能可能增大也可能减小C．当外界对气体做功，气体的内能一定增大D．当气体在绝热条件下膨胀，气体的温度一定降低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．下列说法中正确的是（）A．已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，一定可以求出该物质分子的质量B．布朗运动就是液体分子的运动，它说明分子做永不停息的无规则运动C．当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小，分子势能一定增大D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力8．一定质量的理想气体，经图所示方向发生状态变化，在此过程中，下列叙述正确的是（）A．1→2气体体积增大B．3→1气体体积增大C．2→3气体体积不变D．3→1→2气体体积不断减小9．下列说法正确的是（）A．一定质量的气体，当温度升高时，压强一定增大B．一定质量的气体，当体积减小压强一定增大C．一定质量的气体，当温度不变时,体积减小，压强一定增大D．一定质量的气体，当体积不变时,温度升高，压强一定减小10．一定质量的理想气体经历了如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在p ﹣T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab而cd平行于ab，由图可以判断下列说法错误的是（）A．ab过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小C．cd过程中气体体积不断增大D．da过程中气体体积不断增大11．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12．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13．关于封闭容器内的气体压强，下列说法正确的是A．封闭容器内的气体压强是由于容器内气体受到重力作用而产生B．等温变化过程中，若气体的体积减小，则分子的密集程度增大，则压强变大C．等容变化过程中，若气体分子平均动能增大，则气体压强变小D．当压强不变而体积和温度变化时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数可能不变14．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15．一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程，其压强随热力学温度变化的p-T图象如图所示，A、B、C三个状态时气体的体积分别为V A、V B、V C，则通过图象可以判断它们的大小关系是（）A．V A＝V B＞V CB．V A＝V B＜V CC．V A＜V B＜V CD．V A＞V B＞V C16．如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中。

若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后A．右侧水银面高度差h1增大B．空气柱B的长度不变C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2减小17．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18．如图，开口向下的玻璃管竖直插在水印漕中，管内封闭了一定质量的气体，管内液面高与水印漕中液面。

保持气体温度不变，缓慢的将玻璃管向下压。

能描述该过程中管内气体变化的图像是（箭头表示状态变化的方向）（）A．B．C．D．19．左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U 形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则（）A．气体柱Ⅰ长度减小B．气体柱Ⅱ长度将增大C．左管中水银柱A将上移D．右管中水银面将下降20．如图所示是氧气在0 ℃和100 ℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系，下列说法错误的是( )A．虚线曲线对应的温度为0 ℃B．100 ℃的氧气速率大的分子比例较多C．0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多，两头少”的分布特点D．在0 ℃和100 ℃两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积相等21．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22．如图所示，一个横截面积为S 的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为.M 不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为0p ，则被圆板封闭在容器中的气体的压强p 等于( )A ．0cos P Mg S θ+B ．0cos cos P Mg S θθ+C ．20cos Mg P S θ+D ．0Mg P S+ 23．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24．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25．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T 1、T 2、T 3，用N 1、N 2、N 3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【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题1．D解析：D【解析】【详解】AB.封闭气体做等压变化，根据盖吕萨克定律可知当气体温度升度高时，封闭气体的体积增大，空气柱的长度增大；故A项，B项错误.CD.封闭气体做等压变化，故液面MN间高度差不变；故C项错误，D项正确.2．C解析：C【解析】试题分析：根据公式PVCT=分析解题．A→B压强不变，属于等压不变，根据PVCT=可得温度升高时，体积增大，B→C温度不变，根据公式PVCT=可知压强增大，体积减小，C→A过程直线通过原点，为等容变化，根据PVCT=可得温度降低，压强减小，故C正确．3．C解析：C【解析】试题分析：打气N次后，空气压强达到4标准大气压，打入的气体在标准大气压下的体积为△VN．根据玻意耳定律pV+p0△VN=4p0V解得N=15次故选C4．B解析：B【解析】试题分析：当分子热运动变剧烈时，可知温度升高，分子平均动能增大，气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关．要看压强的变化还要看气体的密集程度的变化，所以压强可能增大、可能减小、可能不变．故A错误，B正确；当分子间的平均距离变大时，可知分子的密集程度变小，要看气体的变化还要看分子的平均动能（或温度），所以压强可能增大、可能减小、可能不变．故CD错误．故选B。

考点：气体压强的微观解释【名师点睛】解决本题的关键是理解气体的压强在微观上与分子的平均动能和分子的密集程度有关，一个因素变化，不能说明压强一定变大或变小。

5．D解析：D【解析】当气体温度升高，由PVCT=知，压强不一定增大，还与体积有关，A错误．对于一定质量的理想气体，温度升高，气体的内能一定增大，B错误；外界对气体做功，根据热力学第一定律U W Q∆=+分析可知，内能不一定增大，C错误；当气体在绝热条件下膨胀，气体对外做功，根据热力学第一定律U W Q∆=+分析可知，内能一定减小，温度一定降低，故D正确．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．A解析：A【解析】试题分析：已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量，则该物质分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，故B错误；当分子间距离增大时，分子间的引力和斥力同时减小；若分子力的合力做正功，分子势能减小；若分子力的合力做负功，分子势能一定增大；故C 错误；用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明气压很大，气体压强是气体分子对容器壁的碰撞造成的，与分子力无关，故D 错误；考点：阿伏加德罗常数；布朗运动；分子间的相互作用力8．D解析：D【解析】【分析】【详解】A ．1→2是等温变化p 1V 1=p 2V 2压强变大，所以体积变小，故A 错；B ．3→1是等压变化 3131V V T T =温度变小，所以体积变小，故B 正确； C ．2→3压强变小温度变高，根据332223p V p V T T = 体积应变大，故C 错；D ．综上，3→1→2气体体积一直减小，故D 错误。