最新高中物理气体练习(动态分析)
高考物理《气体实验定律和理想气体状态方程》真题练习含答案
高考物理《气体实验定律和理想气体状态方程》真题练习含答案1．[2024·新课标卷](多选)如图，一定量理想气体的循环由下面4个过程组成：1→2为绝热过程(过程中气体不与外界交换热量)，2→3为等压过程，3→4为绝热过程，4→1为等容过程．上述四个过程是四冲程柴油机工作循环的主要过程．下列说法正确的是() A．1→2过程中，气体内能增加B．2→3过程中，气体向外放热C．3→4过程中，气体内能不变D．4→1过程中，气体向外放热答案：AD解析：1→2为绝热过程，Q＝0，气体体积减小，外界对气体做功，W>0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知ΔU>0，气体内能增加，A正确；2→3为等压膨胀过程，W<0，由盖吕萨克定律可知气体温度升高，内能增加，即ΔU>0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q>0，气体从外界吸热，B错误；3→4过程为绝热过程，Q＝0，气体体积增大，W<0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知ΔU<0，气体内能减小，C错误；4→1过程中，气体做等容变化，W＝0，又压强减小，则由查理定律可知气体温度降低，内能减少，即ΔU<0，由热力学第一定律ΔU＝Q＋W可知Q<0，气体对外放热，D正确．2．[2023·辽宁卷]“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量．“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的pT图像如图所示．该过程对应的pV图像可能是()答案：B解析：根据pVT ＝C可得p ＝CVT从a 到b ，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b 到c ，气体压强减小，温度降低，因c 点与原点连线的斜率小于b 点与原点连线的斜率，c 点的体积大于b 点体积．故选B .3．如图所示，一长度L ＝30 cm 气缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S ＝50 cm 2.活塞与水平平台上的物块A 用水平轻杆连接，A 的质量为m ＝20 kg ，物块与平台间的动摩擦因数μ＝0.75.开始时活塞距缸底L 1＝10 cm ，缸内气体压强等于外界大气压强p 0＝1×105 Pa ，温度t 1＝27 ℃.现对气缸内的气体缓慢加热，g ＝10 m /s 2，则( )A ．物块A 开始移动时，气缸内的温度为35.1 ℃B ．物块A 开始移动时，气缸内的温度为390 ℃C ．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功30 JD ．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功130 J 答案：D解析：初态气体p 1＝p 0＝1×105 Pa ，温度T 1＝300 K ，物块A 开始移动时，p 2＝p 0＋μmgS＝1.3×105 Pa ，根据查理定律可知p 1T 1 ＝p 2T 2 ，解得T 2＝390 K ＝117 ℃，A 、B 两项错误；活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功W ＝p 2S(L －L 1)＝130 J ，C 项错误，D 项正确．4．如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计，汽缸导热性和气密性良好．该装置未安装到汽车上时，弹簧处于原长状态，汽缸内的气体可视为理想气体，压强为1.0×105 Pa ，封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m ．活塞柱横截面积为1.0×10－2 m 2；该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为3.0×103 N 时，弹簧的压缩量为0.10 m ．大气压强恒为1.0×105 Pa ，环境温度不变．则该装置中弹簧的劲度系数为( )A ．2×104 N /mB ．4×104 N /mC ．6×104 N /mD ．8×104 N /m 答案：A解析：设大气压为p 0，活塞柱横截面积为S ；设装置未安装在汽车上之前，汽缸内气体压强为p 1，气体长度为l ，汽缸内气体体积为V 1；装置竖直安装在汽车上后，平衡时弹簧压缩量为x ，汽缸内气体压强为p 2，汽缸内气体体积为V 2，则依题意有p 1＝p 0，V 1＝lS ，V 2＝(l －x)S ，对封闭气体，安装前、后等温变化，有p 1V 1＝p 2V 2，设弹簧劲度系数为k ，对上支座进行受力分析，设汽车对汽缸上支座的压力为F ，由平衡条件p 2S ＋kx ＝p 0S ＋F ，联立并代入相应的数据，解得k ＝2.0×104 N /m ，A 正确，B 、C 、D 错误．5．如图所示为一定质量的理想气体等温变化p V 图线，A 、C 是双曲线上的两点，E 1和E 2则分别为A 、C 两点对应的气体内能，△OAB 和△OCD 的面积分别为S 1和S 2，则( )A ．S 1<S 2B ．S 1＝S 2C ．E 1>E 2D ．E 1<E 2 答案：B解析：由于图为理想气体等温变化曲线，由玻意耳定律可得p A V A ＝p C V C ，而S 1＝12p A V A ，S 2＝12 p C V C ，S 1＝S 2，A 项错误，B 项正确；由于图为理想气体等温变化曲线，T A ＝T C ，则气体内能E 1＝E 2，C 、D 两项错误．6．[2024·云南大理期中考试]如图所示，在温度为17 ℃的环境下，一根竖直的轻质弹簧支撑着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空且静止，此时倒立汽缸的顶部离地面的高度为h ＝49 cm ，已知弹簧原长l ＝50 cm ，劲度系数k ＝100 N/m ，汽缸的质量M ＝2 kg ，活塞的质量m ＝1 kg ，活塞的横截面积S ＝20 cm 2，若大气压强p 0＝1×105 Pa ，且不随温度变化．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同．(弹簧始终在弹性限度内，且不计汽缸壁及活塞的厚度)(1)求弹簧的压缩量；(2)若环境温度缓慢上升到37 ℃，求此时倒立汽缸的顶部离地面的高度． 答案：(1)0.3 m (2)51 cm解析：(1)对汽缸和活塞整体受力分析有 (M ＋m )g ＝k Δx解得Δx ＝（M ＋m ）gk＝0.3 m(2)由于气缸与活塞整体受力平衡，则根据上述可知，活塞离地面的高度不发生变化，升温前汽缸顶部离地面为h ＝49 cm活塞离地面50 cm －30 cm ＝20 cm故初始时，内部气体的高度为l ＝49 cm －20 cm ＝29 cm 升温过程为等压变化V 1＝lS ，T 1＝290 K ，V 2＝l ′S ，T 2＝310 K 根据V 1T 1 ＝V 2T 2解得l ′＝31 cm故此时倒立汽缸的顶部离地面的高度h ′＝h ＋l ′－l ＝51 cm7．[2024·河北省邢台市期末考试]如图所示，上端开口的内壁光滑圆柱形汽缸固定在倾角为30°的斜面上，一上端固定的轻弹簧与横截面积为40 cm 2的活塞相连接，汽缸内封闭有一定质量的理想气体．在汽缸内距缸底70 cm 处有卡环，活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在卡环上，且弹簧处于原长，缸内气体的压强等于大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，温度为300 K ．现对汽缸内的气体缓慢加热，当温度增加60 K 时，活塞恰好离开卡环，当温度增加到480 K 时，活塞移动了10 cm.重力加速度取g ＝10 m/s 2，求：(1)活塞的质量； (2)弹簧的劲度系数k .答案：(1)16 kg (2)800 N/m解析：(1)根据题意可知，气体温度从300 K 增加到360 K 的过程中，经历等容变化，由查理定律得p 0T 0 ＝p 1T 1解得p 1＝1.2×105 Pa此时，活塞恰好离开卡环，可得p 1＝p 0＋mg sin θS解得m ＝16 kg(2)气体温度从360 K 增加到480 K 的过程中，由理想气体状态方程有 p 1V 1T 1 ＝p 2V 2T 2解得p 2＝1.4×105 Pa对活塞进行受力分析可得p 0S ＋mg sin θ＋k Δx ＝p 2S 解得k ＝800 N/m8．[2024·湖南省湘东九校联考]如图所示，活塞将左侧导热汽缸分成容积均为V 的A 、B 两部分，汽缸A 部分通过带有阀门的细管与容积为V4 、导热性良好的汽缸C 相连．开始时阀门关闭，A 、B 两部分气体的压强分别为p 0和1.5p 0.现将阀门打开，当活塞稳定时，B 的体积变为V2 ，然后再将阀门关闭．已知A 、B 、C 内为同种理想气体，细管及活塞的体积均可忽略，外界温度保持不变，活塞与汽缸之间的摩擦力不计．求：(1)阀门打开后活塞稳定时，A部分气体的压强p A；(2)活塞稳定后，C中剩余气体的质量M2与最初C中气体质量M0之比．答案：(1)2.5p0(2)527解析：(1)初始时对活塞有p0S＋mg＝1.5p0S得到mg＝0.5p0S打开阀门后，活塞稳定时，对B气体有1.5p0·V＝p B·V2对活塞有p A S＋mg＝p B S所以得到p A＝2.5p0(2)设未打开阀门前，C气体的压强为pC0，对A、C两气体整体有p0·V＋pC0·V4＝p A·(3V2＋V4)得到pC0＝272p0所以，C中剩余气体的质量M2与最初C中气体质量M0之比M2M0＝p ApC0＝5 27。
(高中物理)高考题精解分析57气体
高考题精解分析：57气体高频考点：气体实验定律、理想气体状态方程动态发布：新课标理综卷第33题、物理卷17题〔1〕、理综36题〔2〕、物理第12题、物理第17题、理综第36题高考对气体考查的内容包括：气体实验定律、理想气体状态方程、饱和蒸气、未饱和蒸气和饱和蒸气压、相对湿度等，重点是气体实验定律、理想气体状态方程和前提状态变化的图象等。
难度中等。
考查方式一气体实验定律、理想气体状态方程气体实验定律、理想气体状态方程的考查一般为计算题，难度中等。
例1〔新课标理综卷第33题〕如图，一上端开口，下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐。
大气压强为p0=70cmHg。
如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。
封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气。
解析：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为p1= p0+ρgl3①式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度。
玻璃管开口响下时，原来上部的水银有一局部会流出，封闭端会有局部真空。
设此时开口端剩下的水银柱长度为x，那么p2=ρgl1，p2+ρg x = p0，②式中，p2管内空气柱的压强。
由玻意耳定律得 p1(S l2)= p2(S h) ③式中,h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积。
由①②③式和题给条件得h=12cm ④从开始转动一周后，设空气柱的压强为p3，那么p3= p0+ρg x⑤由玻意耳定律得p1(S l2)= p3(S h’) ⑥式中，h’是此时空气柱的长度。
由①②③⑤⑥h’≈9.2cm ⑦【点评】此题考查压强、气体实验定律等。
例2〔物理卷17题〔1〕〕如图，容积为V1的容器内充有压缩空气。
容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连。
气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2。
高考物理三明力学知识点之理想气体专项训练解析含答案
高考物理三明力学知识点之理想气体专项训练解析含答案一、选择题1．如图所示为一定质量理想气体的p —t 图，a 、b 、c 分别是三个状态点，设a 、b 、c 状态的气体密度为,,a b c ρρρ，内能为,,a b c E E E ，则下列关系中正确的是（ ）A ．a b c ρρρ>>;a b c E E E >>B ．a b c ρρρ<=；a b c E E E =>C ．a b c ρρρ>=；a b c E E E >=D ．a b c ρρρ=>；a b cE E E >=2．如图所示，一导热性能良好的气缸吊在弹簧下，缸内被活塞封住一定质量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），当温度升高到某一数值时，变化了的量有：（ ）A ．活塞高度hB ．气体压强pC ．缸体高度HD ．弹簧长度L3．在射向高空的火箭仪器舱内，起飞前用水银气压计测舱内气体的压强P 0=76cmHg ，气体温度T 0=300K ，仪器舱是密封的。
取竖直向上为正方向，当火箭以加速度a 竖直方向运动时，仪器舱内水银气压计指示的压强为P=0.6P 0，则( )A ．a=g ，舱内气体温度比起飞前温度增加20%B ．a=g ，舱内气体温度是起飞前温度的0.6倍C ．a=12g ，舱内气体温度比起飞前温度增加10% D ．a=-12g ，舱内气体温度比起飞前温度降低10% 4．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=500cm 3，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 5．一定质量的理想气体从状态a 变化到状态b 的P-V 图像如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是A ．气体在a 状态的内能比b 状态的内能大B ．气体向外释放热量C ．外界对气体做正功D ．气体分子撞击器壁的平均作用力增大6．图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。
高中物理理想气体练习题(含解析)
高中物理理想气体练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列关于气体分子热运动特点的说法中正确的是（）A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞B．气体分子的平均速率随温度升高而增大C．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得D．当温度升高时，气体分子的速率将偏离正态分布2．关于分子动理论，下列描述正确的是（）A．布朗运动说明悬浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动B．分子间同时存在引力和斥力，分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力C．气体压强是气体分子间斥力的宏观表现D．布朗运动和扩散现象都是分子运动3．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。
抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。
在此过程中（）A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变4．如图所示为某同学设计的一个简易温度计，一根透明吸管插入导热良好的容器，连接处密封，在吸管内注入一小段油柱，外界大气压保持不变。
将容器放入热水中，观察到油柱缓慢上升，下列说法正确的是（）A ．气体对外做的功小于气体吸收的热量B ．气体对外做的功等于气体吸收的热量C ．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力增大D ．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力减小5．一定质量的气体从状态a 经历如图所示的过程，最后到达状态c ，设a 、b 、c 三状态下的密度分别为a ρ、b ρ、c ρ，则（ ）A ．a b c ρρρ>>B ．a b c ρρρ==C ．a b c ρρρ>=D ．a b c ρρρ<=6．一定质量的理想气体从状态A 变化到状态B ，其过程如V T -图上的线段所示，则气体在这个过程中（ ）A ．气体压强不断变大B ．分子平均动能减小C ．外界对气体做功D ．气体从外界吸收的热量大于其增加的内能7．在被抓出水面后河鲀会通过吸气使体内的气囊迅速膨胀，假设某河鲀吸气前总体积为是3108cm V = ，吸气后整体近似为半径5cmr = 的球体，河鲀皮肤的张力系数为70N /m ，河鲀内压强差与半径R 、张力系数α的关系为2Δp Rα=。
高二物理气体的状态方程试题答案及解析
高二物理气体的状态方程试题答案及解析1.关于气体的性质，下列说法正确的是（）A．气体的体积与气体的质量成正比B．气体的体积与气体的密度成正比C．气体的体积就是所有分子体积的总和D．气体的体积与气体的质量、密度和分子体积无关，只决定于容器的容积【答案】D【解析】气体的体积与气体的质量没有关系，比如：相同的质量气体，其体积有大有小与到达的空间有关，故A错误；气体的体积与气体的密度也没有直接关系，只有当质量一定时，体积越大，则密度越小，故B错误；气体分子间距较大，所以气体的体积并不是所有气体分子的体积，而是其能到达的空间体积，故C错误，D正确。
故选D。
【考点】本题考查了对理想气体的理解．2.两端开口的玻璃管中有两段水银，封闭有一段气体，左边的活塞也封闭了一段气体，现将活塞缓慢地向下移动，两气柱长度变化是（）A．不变，减小B．减小，不变C．增大，减小D．减小，增大【答案】B【解析】对于右边封闭的气体而言属于等压变化，在缓慢移动过程中，温度几乎不变，因此根据可知，体积不变，所以不变。
由于右侧压强不变，在压迫过程中，造成左右压强差增加，所以A部分压强变大，根据可知，在温度不变时，压强变大，所以体积变小，即答案B正确。
【考点】本题考查了考查了理想气体状态方程的理解和应用、判断气体状态变化。
3.一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法中正确的是（）A．c―→a过程中，气体压强增大，体积变小B．c―→a过程中，气体压强增大，体积变大C．a―→b过程中，气体体积增大，压强减小D．b―→c过程中，气体压强不变，体积增大【答案】C【解析】据PV/T=C（常量），图中c―→a过程中，气体的体积不变，温度升高，压强不变，所以A、B选项错误；a―→b过程中，气体的温度不变，体积增大，压强减小，所以C选项正确；b―→c过程中，气体压强不变，温度减小，体积减小，所以D选项错误。
【考点】本题考查对理想气体状态方程图像的理解。
高中物理 滚动检测3 气体 新人教版选修33
滚动检测(三) 气体(时间：60分钟满分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分．在每小题给出的四个选项中，至少有一个是正确的，全选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1. 如图1所示，在均匀U型管两端开口，装有如图所示的水银，今在管的一侧B上端加入同种液体，设缓缓加入且中间不留空隙，则B、C液面高度差将( )．图1A．变大B．变小C．不变D．不能确定解析在B端加入水银后，A段水银柱不变，左侧密闭气体的压强不变，则B、C液面高度差不变，故C项正确．答案 C2. 如图2所示，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封有一定质量的气体，管内水银面低于管外．在温度不变时，将玻璃管少向下插入一些，下列说法正确的是( )．图2A．玻璃管内气体体积减小B．玻璃管内气体体积增大C．管内外水银面高度差减小D．管内外水银面高度差增大解析假设水银柱相对试管不动，即管内水银面随着试管下降，则管内外水银面高度差增加，内外压强平衡破坏，管内水银面上升，气体体积等温压缩，由玻意耳定律可知，压强增大．故A、D正确．3. 如图3所示，一竖直放置开口向上的均匀玻璃管内用水银柱封有一定质量的空气(可视为理想气体)，水银与玻璃管间摩擦力不计，开始时玻璃管处于静止状态，当玻璃管竖直落下时，在最初的较短时间里( )．图3A．水银和玻璃管的加速度都等于重力加速度gB．水银和玻璃管的加速度都不等于重力加速度gC．水银的加速度在变大D．玻璃管的加速度在变小解析当玻璃管竖直落下时，水银柱失重，产生的压强减小，气体体积增大，玻璃管的加速度大于g，且变小，水银柱的加速度小于g，且变大．答案BCD4. 如图4所示，是一定质量的理想气体的某种状态变化过程，对这三个过程的以下说法中正确的是( )．图4A．a→d过程气体的体积增加B．b→d过程气体的体积不变C．c→d过程气体的体积增加D．a→d过程气体的体积不变解析一定质量的理想气体的某种状态变化时，若体积不变，在pT图中，是一条过原点的倾斜直线，斜率的大小与气体的质量和体积有关，质量越大，斜率越大；体积越大，斜率越小．5．一定质量的理想气体，经历了如图5所示的状态变化过程，则此三个状态的温度之比是( )．图5A ．1∶3∶5B ．3∶6∶5C ．3∶2∶1D ．5∶6∶3解析 由理想气体状态方程得：pV T＝C (C 为常数)，可见pV ＝TC ，即pV 的乘积与温度T 成正比，故B 项正确．答案 B6. 一定质量理想气体，状态变化过程如图6(pV )中ABC 图线所示，其中BC 为一段双曲线．若将这一状态变化过程表示在下图中的pT 图或VT 图上，其中正确的是( )．图6答案 AC7．有一段长12 cm 的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上放置在倾角为30°的光滑斜面上，则在玻璃管自由沿斜面下滑的过程中，被封气体的压强为(大气压强p 0＝76 cmHg)( )．A ．76 cmHgB ．82 cmHgC ．88 cmHgD ．70 cmHg解析 以玻璃管和水银整体为研究对象，系统的加速度为g 2；对于水银柱，假设沿斜面自由下滑的加速度也是g 2，故封闭气体的压强p ＝p 0，故A 正确． 答案 A8. 如图7所示，在光滑的水平面上，有一个内外壁都光滑的气缸，气缸的质量为M ，气缸内有一质量为m (m <M )的活塞，密封一部分理想气体，气缸处于静止状态．现用水平恒力F 向左推活塞．当活塞与气缸的加速度均为a 时，封闭气体的压强为p 1，体积为V 1；若用同样大小的水平恒力F 向右推气缸，当活塞与气缸的加速度均为a 时，封闭气体的压强为p 2，体积为V 2，设封闭气体的质量和温度均不变，则( )．图7A ．p 1>p 2B ．p 1<p 2C ．V 1>V 2D ．V 1<V 2解析 向左推时，对于气缸p 1S －p 0S ＝Ma ，解得p 1＝p 0＋Ma S；向右推时，对于活塞，有p 2S －p 0S ＝ma ，解得p 2＝p 0＋ma S，可见p 1>p 2，由玻意耳定律得V 1<V 2.故选项A 、D 正确． 答案 AD9. 如图8所示，竖直的弹簧支持着一倒立气缸内的活塞，使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动．缸壁导热性良好，缸内气体的温度能与外界大气温度相同．下列结论中正确的是( )．图8A ．若外界大气压增大，则弹簧的压缩量将会增大一些B ．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C ．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将减小D ．若外界气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大解析外界大气压增大时，气体体积减小，但对于整个系统，弹簧的弹力恒等于系统的总重量，弹簧的形变量不变．答案 D10. 如图9所示，开口向下竖直放置的均匀玻璃管中用一段水银柱封闭一定质量的空气．大气压为p0.静止时被封闭的空气压强为p，体积为V.下列说法中正确的是( )．图9A．静止时被封闭的空气压强p一定小于大气压p0B．若缓慢将玻璃管顺时针转动30°，被封闭的空气柱体积将变大C．若保持竖直状态让玻璃管开始自由下落，被封闭的空气柱的压强将变为p0D．若保持竖直状态将玻璃管竖直上抛，被封闭的空气柱的压强将变为p0解析静止时被封闭的空气压强p＝p0－h，故A正确；缓慢将玻璃管顺时针转动时，水银柱的压强减小，气体的压强增大，气体体积减小，B错误；玻璃管开始自由下落和竖直上抛时，水银柱完全失重，封闭的空气柱的压强将变为p0，C、D正确．答案CD二、非选择题(本题共2小题，每小题15分，共30分．计算题要求有必要的文字叙述，列出必要的方程和演算步骤)11. 在一端封闭的U形管中用水银柱封入一段空气柱L，如图10所示，当温度为14 ℃时，测得h1为10 cm，h2为7 cm，L为15 cm，将U形管放入100 ℃水中时，h1变为7 cm.则此时空气柱压强为多少？当时大气压强值为多少？图10解析分析空气柱状态(设大气压强值为p0)初态：p1＝p0－Δh＝(p0－3)cmHg V1＝LS＝15S cm3T1＝287 K末态：p 2＝p 0＋Δh ′＝(p 0＋3)cmHg V 2＝(L ＋3)S ＝18S cm 3T 2＝373 K由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数值解得，大气压强为p 0＝72.25 cmHg空气柱的压强p 1＝p 0－3 cmHg ＝69.25 cmHg.答案 69.25 cmHg 72.25 cmHg12．盛有氧气的钢筒在7 ℃的室内，筒上压强计指示出氧气压强为80个工业大气压，当搬到27 ℃的工地，用去一半氧气后，压强计指示出氧气压强为40个工业大气压，问这钢筒有无漏气？解析 对钢筒中的氧气初态：p 1＝80个工业大气压 V 1＝？ T 1＝280 K末态：p 2＝40个工业大气压 V 2＝2V 1 T 2＝300 K假设不漏气，由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 2′V 2T 2代入数值解得，p 2′＝42.9个工业大气压由于p 2′>p 2，所以钢筒漏气了．答案 钢筒漏气。
高中物理第8章气体8.3理想气体的状态方程课后练习2新人教版选修3-3(2021年整理)
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第3节理想气体的状态方程1．为了控制温室效应，各国科学家都提出了不少方法和设想．有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度．为使CO2液化，最有效的措施是（）A．减压、升温 B．增压、升温 C．减压、降温 D．增压、降温2．如图1所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象,关于这两个图象的正确说法是（)A．甲是等压线，乙是等容线B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15℃,而甲图中V －t线与t轴的交点不一定是－273.15℃.C．由乙图可知，一定质量的气体,在任何情况下都是p与t成直线关系D．乙图表明随温度每升高1℃,压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变3．向固定容器内充气,当气体压强为p，温度为27℃时，气体的密度为ρ，当温度为327℃，气体压强为1。
5p时,气体的密度为（)A．0.25ρ B．0。
5ρ C．0。
75ρ D．ρ4．关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是（)A．一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100℃上升到200℃时，其体积增大为原来的2倍B．气体由状态1变到状态2时，一定满足方程错误!＝错误!C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半，热力学温度加倍D．一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半5．一定质量的理想气体，处在某一状态，经下列哪个过程后会回到原来的温度( )A．先保持压强不变而使它的体积膨胀,接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀6。
高考物理新力学知识点之理想气体专项训练及解析答案(2)
高考物理新力学知识点之理想气体专项训练及解析答案(2)一、选择题1．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 atm2．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3．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4．一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的P-V图像如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是A．气体在a状态的内能比b状态的内能大B．气体向外释放热量C．外界对气体做正功D．气体分子撞击器壁的平均作用力增大5．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．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．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C．V不变，F不变D．V增大，F不变11．两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12．如图所示，一导热性能良好的气缸吊在弹簧下，缸内被活塞封住一定质量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），当温度升高到某一数值时，变化了的量有：（）A．活塞高度h B．气体压强p C．缸体高度H D．弹簧长度L13．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。
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如图所示，粗细均匀的玻璃管，当温度为27℃时，封闭在管内的空气柱AB 长为30cm ，BC 长为10cm ，管内水银柱水平部分CD 长为18cm ，竖直部分DE 长为15cm ，外界大气压强为75cmHg ，问：要使水平管内没有水银柱，温度至少要升高到多少℃？ 现有某同学的解法如下：以ABC 管中的气体为研究对象，各状态参量如下：cmHg cmHg p 60)1575(1=-=S cm S cm V ⋅=⋅+=40)1030(1（式中S 为玻璃管的横截面） K T 3001=要使水平管内没有水银柱，则气体膨胀到D 处，这时气体的状态参量如下：cmHg cmHg p 42)181575(2=--=S cm S cm V ⋅=⋅++=58)181030(2（式中S 为玻璃管的横截面） ?2=T因为222111T V p T V p =，将上述各已知量代入，可求得K T 5.3042=，5.312=t ℃ 所以要使水平管内没有水银柱，温度至少要升高到31.5℃已知上述计算无误，请问该同学求得的结果是否正确？倘若有错，请求出正确结果。
如图所示，左右两个底部截面均为S 的柱形容器竖直放置。
左容器足够高，上端敞开，大气压强为p 0，右容器上端封闭。
两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。
容器内两个活塞A 、B 的重力均为0.1p 0S ，忽略摩擦。
初始时，两个活塞A 、B 下方封有高度均为h 的氮气，B 上方封有高度为h 的氢气。
温度为T 0=273K ，系统处于平衡状态。
现用外力将活塞A 固定，将系统的底部浸入恒温热水槽中，使氮气温度升高到与水温相同，保持氢气的温度不变，再次平衡时，氢气柱高度变为0.8h 。
求： （1）再次平衡时，氢气的压强是多少？ （2）水的温度是多少？、用如图所示的传统打气筒给容器打气，设打气筒的容积为V 0，底部有一阀门K 可自动开启并不漏气，活塞A 上提时外界大气可从其四周进入打气筒，活塞下移时可把打气筒内气体推入B 中。
若B 的容积为4V 0，A 、B 内气体初始压强等于大气压P 0，为使Ｂ中气体压强达到10P 0，则需打气________次。
某同学设想在筒内焊接一卡环C （体积不计）来控制B 内的压强，为了控制Ｂ内气体的压强最大不超过10 P 0，则卡环C 到打气筒顶部的距离h 与打气筒总长H 的比值为__________（所有摩擦不计，打气时温度不变，E连接部分体积不计）。
如图所示为水平放置的固定圆柱形气缸，气缸内被A 、B 两活塞封有一定质量的气体，活塞之间用硬杆相连（硬杆的粗细可忽略），活塞与气缸壁之间可无摩擦地滑动而不漏气。
现缸内气体温度为600K ，活塞在图示位置保持静止，若缸内气体温度稍有下降，则下列说法中正确的是（ ） A ．活塞将向右移动 B ．活塞将向左移动 C ．缸内气体的体积、温度、压强都将发生变化 D ．缸内气体将作等体积变化，活塞不发生移动如图所示，密闭容器内一细线悬挂重为G 的玻璃管，玻璃管开口向下竖直插在水银槽中，管口不与槽底接触，管内外水银面存在一定高度差。
如果再向密闭容器内充气，则以下判断正确的是-----------------------------------------------------------------------------------------------( ) A ． 管内外水银面的高度差将增大 B ． 管内气体压强将增大C ． 细线对玻璃管的拉力将增大D ． 细线对玻璃管的拉力将不变如图4所示，三根粗细一样、上端开口的玻璃管，中间有一段水银柱封住一段空气柱。
如果V 1=V 2>V 3，h 1<h 2=h 3，三者原先温度相同，后来又升高相同温度，则管中水银柱向上移动情况是：CA 、丙管最多B 、乙管和丙管最多C 、甲管与乙管最多D 、三管上升一样多如图所示，气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg ，横截面积50cm 2，厚度1cm ，气缸全长21cm ，气缸质量20kg ，大气压强为1×105Pa ，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm ，若将气缸倒过来放置时，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。
g 取10m/s 2求：（1）气柱多长？（2）当温度多高时，活塞刚好接触平台？（3）当温度多高时，缸筒刚好对地面无压力。
（活塞摩擦不计）。
一个贮有空气的密闭烧瓶用玻璃管与水银甲 乙 丙 h 1V 1h 2h 3V V 3图4Δ气压计相连，如图甲所示，气压计两管内的汞面在同一水平面上。
现设法升高烧瓶内空气的温度，同时在竖直方向上移动气压计的右管，使两管内的汞面始终相平。
用Δh 来表示气压计左管内汞面变化的高度或表示气压计右管移动的距离，设Δt 为烧瓶内空气升高的温度，已知乙图中的图线③为气压计左管内汞面变化的高度随Δt 变化的函数图像，则气压计右管移动的距离随Δt 变化的函数图像可能是（ ）（A ）乙图中的图线① （B ）乙图中的图线② （C ）乙图中的图线③ （D ）乙图中的图线④ 如右图所示，一根两端开口的细玻璃管，下端插在水银槽中，管内有一段被水银柱封闭的空气柱。
现将玻璃管向上缓缓提起，直至玻璃管离开水银槽，在这一过程中，管内空气柱的压强p 和长度L 的变化情况是：……………………（ ）A ．p 不断增大，L 不断减小；B ．p 不断减小，L 不断增大；C ．p 和L 始终不变；D ．p 和L 只是在开始一段时间里保持不变。
如图所示，钢筒质量为20kg ，活塞质量为5kg ，活塞横截面积为100cm 2，当绳索松弛时，筒内空气柱长16cm ，已知大气压强为1.0×105Pa ，设钢筒足够长，试问：（1）拉力至少为多大时钢筒才能开始上升？此时筒内气柱长度为多少？ （2）若拉力为400N ，则活塞可达的最大加速度为多少？如图为一定质量理想气体的p -t 图像，在气体由状态A 变化到状态B 过程中，体积变化的情况为 （ ）（A ）一定不变 （B ）一定减小 （C ）一定增大 （D ）不能判断怎样变化用细长管做托里拆利实验，不小心混入一小气泡，如图，将水银柱分开一段，玻璃管最上部空间仍为真空，则（ ）（A ）外界大气压强等于h 1＋h 2水银柱产生压强 （B ）外界大气压强小于h 1＋h 2水银柱产生压强 （C ）将玻璃管缓慢上提，水银柱间的气柱长度不变（D ）如果环境温度升高，水银柱间气柱长度不变如图所示，一根足够长的两端开口的粗细均匀的直管，竖直插入很大的水银槽中。
有个质量不计的横截面积S ＝1cm 2的活塞A ，在管中封闭一段长L ＝10cm 的理想气体。
开始时A 处于静止状态。
现在用力F 竖直向上缓慢拉动活塞A ，不计管壁对A 的摩擦。
当F ＝2N 时，A 再次静止。
设整个过程中环境温度不变，外界大气压p 0＝1.0×105Pa （约为75cmHg ），求：（1）A 再次静止时的气体压强p 2； （2）A 再次静止时的气体长度L 2； （3）在此过程中活塞A 上升的距离h 。
如图4所示，开口向上竖直放置的玻璃管中，两段水银柱封闭着两段气体，它们的体积分别为V 1、V 2，两段水银柱的高度分别为h 1、h 2，且V 1>V 2，h 1<h 2。
如果此管保持竖直状态自由下落，两空气柱体积分别变为V 1＇、V 2＇，则下列说法中正确的是：（ ） A 、两部分气体的体积都增大 B 、一定有V 1＇>V 2＇ C 、可能有V 1＇<V 2＇ D 、可能有V 1＇=V 2＇某同学自己设计制作了一个温度计，其构造如图所示，玻璃泡A 内封有一定质量的气体，与A 相连的细玻璃管插入水银槽中，管内水银面的高度即可反映A 内气体温度，如在B 管上刻度，即可直接读出。
设B 管体积忽略不计。
（1）在标准大气压下在B 管上进行刻度，已知当C t ︒=271时的刻度线在管内水银面高度16cm 处，则C t ︒=0时的刻度线在x 为多少cmHg 处？（2）当大气压为75cm 汞柱时，利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃，求此时实际温度。
h 1 2如图所示，竖直放置的弯曲管a 管封闭，d 管开口，b 、c 管连接处有一关闭的阀门K ．液体将两段空气封闭在管内，管内各液面间高度差是h 3＞h 1＞h 2，且h 3＜2 h 2．现将阀门K 打开，则会出现的情况是（A ）h 1、h 2和h 3均为零． （B ）h 1减小，h 2和h 3均为零 ． （C ）h 1增大，h 2和h 3均为零 ． （D ）h 1增大，h 3为零，h 2不为零．[ ]如图所示，竖直放置的弯曲管ABCD ，A 管接一密闭球形容器，内有一定质量的气体，B 管开口，水银柱将两部分气体封闭，各管形成的液面高度差分别为h1、h2和h3．外界大气压强为H0(cmHg)．后来在B 管开口端注入一些水银，则 （ ）A 、注入水银后C 、D 管内气体的体积一定减小B 、注入水银前A 内气体的压强为H0+ h1+ h3C 、注入水银后液面高度差的变化量△h3＞△h2D 、注入水银后h1增大h3减小，A 管内气体的压强可能不变如图所示，一粗细均匀的U 型玻璃管开口竖直向上放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A 、B ，水银面a 、b 间的高度差h 1与水银面c 、d 间的高度差h 2相等，a 面与c 面恰处于同一高度。
现向右管开口端倒入少量高为Δh 的水银柱，重新平衡后，下列说法正确的是（ ）（A ）水银面c 下降的高度大于水银面b 下降的高度 （B ）水银面c 下降的高度小于水银面b 下降的高度（C ）水银面a 、b 间的高度差h 1′大于水银面c 、d 间的高度差h 2′ （D ）水银面a 、b 间的高度差h 1′小于水银面c 、d 间的高度差h 2′如图所示，粗细均匀的玻璃管A 和B 由一橡皮软管连接，构成连通器， 一 定质量的空气被水银柱封闭在A 管上方，静止时两管内水银面一样高，A 管内 水银面到管顶的长度为L cm ，B 管上方与大气相通，大气压强为HcmHg ．现固定B 管，将A 管沿竖直方向缓慢上移一小段距离，则B 管内水银面相对管壁将 _________（填“升高”，“降低”）；如果上移A 管直至两管水银面的高度差为hcm ，则此过程A 管内空气柱长度的变化量为_____________cm ．D如图所示，横截面积为Ｓ的汽缸Ａ与容器Ｂ用一个带有阀门Ｋ的细管相连，Ｋ闭合时，容器Ｂ为真空。
用密闭且不计摩擦的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸Ａ中，活塞上放有若干个质量不同的砝码，当汽缸Ａ中气体的压强为P 、温度为Ｔ时，活塞离汽缸底部的高度为Ｈ，如图所示。