高考物理力学知识点之理想气体经典测试题含答案解析(4)

高考物理力学知识点之理想气体经典测试题含答案解析(4)一、选择题1．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 cm2．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L3．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5．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．VC ．(＋1)VD ．(－1)V6．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 +>+7．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8．如图所示，两端开口的U 型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差h 曾大，应该( )A ．从左管滴入水银B ．让气体升温C ．从右管滴入水银D ．增大大气压强9．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＝AM N，V0＝0mD．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10．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> F２11．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12．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13．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 atm14．如图所示，左端封闭、右端开口的足够长U 形管竖直放置，内有被空气柱隔开的两段水银柱，左管上端为真空．从右端缓慢再注入H 高的水银，关于稳定后水银面A 沿管壁向下移动的距离，最为准确的判断是（ ）A ．小于0.5HB ．等于0.5HC ．介于0.5H 与H 之间D ．大于0.5H15．如图所示，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．下列说法正确的是A ．甲为0 ℃时情形，速率大的分子比例比100 ℃时少B ．乙为0 ℃时情形，速率大的分子比例比100 ℃时少C ．甲为100 ℃时情形，速率小的分子比例比0 ℃时多D ．乙为100 ℃时情形，速率小的分子比例比0 ℃时多16．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17．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HS 18．一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( )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19．（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20．一定质量的气体，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 ．110:1021．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为1h ，右侧管有一段水银柱，两端液面高度差为2h ，中间封有一段空气。

( )A ．若大气压升高，1h 减小，2h 增大B ．若把弯管向上移动少许，重新平衡后，管内气体体积不变C ．若把弯管向下移动少许，重新平衡后，管内气体压强不变D．弯管无论向上还是向下移动，重新平衡后，1h始终等于2h22．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．23．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24．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25．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．【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】设水银柱的最大长度为x，此时气体的压强p2=(p0+x)cmHg；气体的体积为V2=（L-x）S；开始时：p1= p0+h=90cmHg；气体的体积：V1=lS；由玻意耳定律可知：p1V1= p2V2，解得x=25cm；则加入水银的最大长度为：25-15=10cm；A. 9 cm，与结论不相符，选项A错误；B. 10 cm，与结论相符，选项B正确；C. 14 cm，与结论不相符，选项C错误；D. 15 cm，与结论不相符，选项D错误；2．C解析：C【解析】A、选择活塞与气缸为整体对其受力分析，受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力，在升温过程中，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度不变，活塞的位置不变，故A错误；B、气缸内的气体做等压变化，根据理想气体状态方程可以判断，温度升高时，体积增大气缸下落，所以缸体的高度变化，故C正确，B错误；D、选择活塞与气缸为整体对其受力分析，受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力，在升温过程中，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度不变，故D错误。

点睛：气缸内的气体做等压变化，根据理想气体状态方程可以判断，温度升高时，体积增大气缸下落，结合牛顿第二定律判断气缸的受力情况。

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．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．5．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6．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．7．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．8．C解析：C【解析】以右侧管中封闭气体做为研究对象，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，要使两侧水银面高度差h增大，封闭气体的压强P=P0+h变大；A、从左侧管口滴入水银，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故A错误；B、使气体升温，h右不变，封闭气体压强P=P0+h右不变，两侧水银面高度差h不变，故B错误；C、从右侧管口滴入水银，h右变大，封闭气体压强P=P0+h右变大，由P=P0+h可知，两侧水银高度差h 增大，故C正确；D、增大大气压强，封闭气体的压强P=P0+h=P0+h右，h=h右，不变，故D 错误；故选C 。