高考物理力学知识点之理想气体真题汇编及答案

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A. B. C. D.
18.如图所示,A、B是两个定积相同的密闭容器,由细玻璃管连通,管内有一段汞柱。当A容器气体温度为 ,B容器内气体温度为 ,汞柱在管中央静止。若分别给A、B容器加热,使它们的温度都升高 ,管内汞柱将( )
A.向右移动B.向左移动
C.保持不动D.无法确定
19.如图所示,一定质量的理想气体沿图线从状态a,经状态b变化到状态c,在整个过程中,其体积
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.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
A.过程ab中气体一定吸热
B.过程bc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分子的平均动能最大
24.一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程,其压强随摄氏温度变化的p﹣t图如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC,则通过图象可以判断它们的大小关系是()
A.Δp1<Δp2B.Δp1>Δp2
C.ΔV1<ΔV2D.ΔV1>ΔV2
7.一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
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
23.一定量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其p-T图象如图所示.下列判断正确的是()
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
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
8.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
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.
6.D
解析:D
【解析】
【分析】
【详解】
加入少许水银后,上部分气体压强变化量为 ,下部分气体压强的变化量 ,所以 ,A、B错误;由玻意耳定律得 , ,可得: , ,解得: ,故选D.
13.医院里的某一氧气瓶的容积为0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.病人每次吸氧需要消耗1个大气压的氧气9 L,当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气.若病人吸氧过程中氧气的温度保持不变,则这瓶氧气重新充气前可供病人吸氧的次数为
A.160次B.180次
C.200次D.250次
考点:本题考查热力学第一定律.
3.C
解析:C
【解析】
【分析】
【详解】
根据理想气体状态方程 ,可得 ,由图示图象可知:a、b、c三个状态的温度之比为 ,C正确.
4.C
解析:C
【解析】
【详解】
A. 是等容变化,由查理定律得 ,解得 ,故A错误;
B. 过程中,根据理想气体状体方程可得 ,解得 ,故B错误;
本题选择错误选项,故选:A
【点睛】
根据理想气体状态方程整理出压强﹣温度的表达式,依据表达式和数学知识判断体积的变化情况.
C.活塞向上移动了一点,缸内气体压强减小
D.活塞的位置没有改变,缸内气体压强增大
10.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
2.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
高考物理力学知识点之理想气体真题汇编及答案
一、选择题
1.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
A.VA=VB>VC B.VA=VB<VC C.VA<VB<VC D.VA>VB>VC
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T2
B.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
C.V不变,F不变D.V增大,F不变
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
D、一定质量的气体当压强不变而体积和温度变化时,温度变化,则物体分子运动的激烈程度发生变化,引起分子对器壁的平均撞击力发生变化;气体的压强不变,所以单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数一定改变.故D错误.
2.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.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题
1.B
解析:B
【解析】
【详解】
A、封闭容器内的气体压强是由于大量的气体分子对器壁频繁的碰撞产生的,源自文库项A错误;
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,则单位时间碰到器壁的单位面积上的分子数增加,则气体的压强变大,选项B正确;
C、等容变化过程中,若气体分子平均动能增大,则温度升高,根据pV/T=C可知,气体压强变大,选项C错误;
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先减小后增大
D.先增大后减小
20.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 和 ,体积变化分别为 和 .已知水银密度为 ,玻璃管截面积为S,则
A. 一定等于 B. 一定等于
C. 与 之差为 D. 与 之和为HS
21.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
22.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()
12.一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其P-T图象如图所示。下列判断正确的是( )
A.气体在状态c体积最小
B.过程bc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.b和c两个状态中,容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同
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
6.如图所示,粗细均匀的玻璃管竖直放置且开口向上,管内由两段长度相同的水银柱封闭了两部分体积相同的空气柱.向管内缓慢加入少许水银后,上下两部分气体的压强变化分别为Δp1和Δp2,体积减少分别为ΔV1和ΔV2.则()
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.下列说法正确的是( )
A.气体的温度升高,分子动能都增大
B.功可以全部转化为热,但吸收的热量一定不能全部转化为功
C.液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化
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. 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 ,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.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.
16.如图是一定质量理想气体的 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TC小于TA
B.不断增大,且TC大于TA
C.先保持不变再减小,即TC小于TA
D.先保持不变再增大,即TC大于TA
17.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 ,圆板的质量为 不计圆板与容器内壁之间的摩擦 若大气压强为 ,则被圆板封闭在容器中的气体的压强p等于
3.如图所示,a、b、c三点表示一定质量理想气体的三个状态,则气体在a、b、c三个状态的热力学温度之比是()
A.1:1:1
B.1:2:1
C.3:4:3
D.1:2:3
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 图象如图所示,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
7.A
解析:A
【解析】
【详解】
A、由理想气体状态方程 整理得: ,在P﹣T图象中a到b过程斜率不变, 不变,则得气体的体积不变,故A错误;
BC、由理想气体状态方程整理得: ,可以判断图象上的各点与坐标原点连线的斜率即为 ,所以bc过程中气体体积不断减小,cd过程中气体体积不断增大,故B,C正确;
D、da过程中,od线的斜率大于oa线的斜率, 减小,则气体的体积变大,故D正确;
9.如图所示,两个直立气缸由管道相通。具有一定质量的活塞a、b用钢性杆固连,可在气缸内无摩擦地移动。缸内及管中封有一定质量的气体。整个系统处于平衡状态。大气压强不变。现令缸内气体的温度缓慢升高一点,则系统再次达到平衡状态时()
A.活塞向下移动了一点,缸内气体压强不变
B.活塞向下移动了一点,缸内气体压强增大
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