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2019年高考物理總復習 3氣體的狀態(tài)方程檢測試題 新人教版選修3-3 1．(單選)(xx福建)某自行車輪胎的容積為V，里面已有壓強為p0的空氣，現(xiàn)在要使輪胎內(nèi)的氣體增大到p，設充氣過程為等溫過程，空氣可看做理想氣體，輪胎容積保持不變，則還要向輪胎充入溫度相同、壓強也是p0、體積為________的空氣．(填選項前的字母) A.V　　　　　　　　　 B.V C．(－1)V D．(＋1)V 解析　設充入的氣體體積為V0，根據(jù)氣體定律，可得p0(V＋Vx)＝pV，解得V0＝(－1)V，C項正確． 答案　C 2．(單選)(xx重慶)如圖為伽利略設計的一種測溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣．若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是(　　) A．溫度降低，壓強增大 B．溫度升高，壓強不變 C．溫度升高，壓強減小 D．溫度不變，壓強減小 解析　外界溫度降低，泡內(nèi)氣體體積減小，根據(jù)＝C知：泡內(nèi)氣體壓強可能增大，液柱上升，內(nèi)外液柱高度差變大，外界大氣壓增大，選項A正確；由＝C可知，當T增大V減小，則p一定增大，而液柱上升，說明外界大氣壓增大，選項B、C錯誤；被封閉氣體溫度不變，液柱升高，氣體體積減小，由pV＝C，可知氣體壓強增大，則外界壓強一定增大，選項D錯誤． 答案　A 3．(單選)(2011上海)某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對應的溫度分別為TⅠ，TⅡ，TⅢ，則(　　) A．TⅠ>TⅡ>TⅢ B．TⅢ>TⅡ>TⅠ C．TⅡ>TⅠ，TⅡ>TⅢ D．TⅠ＝TⅡ＝TⅢ 解析　氣體分子運動的特點是，在某一溫度下，氣體分子速率都呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布，即中等速率的分子數(shù)多，速率很大和很小的分子數(shù)少；當氣體溫度升高時，氣體分子運動的平均速率變大，但中等速率的分子數(shù)減少．則圖象中三條曲線所對應的溫度關系是TⅢ>TⅡ>TⅠ，因此本題只有選項B正確． 答案　B 4．(多選)(xx上海)一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行．則氣體體積在(　　) A．a(chǎn)b過程中不斷增加 B．bc過程中保持不變 C．cd過程中不斷增加 D．da過程中保持不變 解析　如圖所示，連接Oa、Od、Oc即為三條等容線，且Vb＝Vc>Va>Vd，所以A、B兩項正確，C、D兩項錯． 答案　AB 5．(單選)溫度計是生活、生產(chǎn)中常用的測溫裝置．右圖為一個簡單溫度計，一根裝有一小段有色水柱的細玻璃管穿過橡皮塞插入燒瓶內(nèi)，封閉一定質(zhì)量的氣體．當外界溫度發(fā)生變化時，水柱位置將上下變化．已知A、D間的測量范圍為20－80 ℃，A、D間刻度均勻分布．由圖可知，A、D及有色水柱下端所示的溫度分別是(　　) A．20 ℃、80 ℃、64 ℃ B．20 ℃、80 ℃、68 ℃ C．80 ℃、20 ℃、32 ℃ D．80 ℃、20 ℃、34 ℃ 解析　由蓋—呂薩克定律＝C，得V∝T，由此可知，A為80 ℃，D為20 ℃，每格的溫度為 ℃＝4 ℃，故水柱下端為32 ℃，因此，C項正確． 答案　C 6．(多選)兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則(　　) A．彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為h B．若把彎管向上移動少許，則管內(nèi)氣體體積增大 C．若把彎管向下移動少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升 D．若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升 解析　氣體壓強px＝p0＋ph，由此可知，左邊液面高度差等于h，A項正確；彎管向上移動時，氣體發(fā)生等壓變化，體積也不變，B項錯誤；同理，C項正確；若T增大，＝C可知，等壓變化，V必然增大，右側(cè)水銀柱上升，D項正確． 答案　ACD 7．(單選)帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定量的理想氣體．氣體開始處于狀態(tài)a，然后經(jīng)過過程ab到達狀態(tài)b或經(jīng)過過程ac到達狀態(tài)c，b、c狀態(tài)溫度相同，如VT圖所示．設氣體在狀態(tài)b和狀態(tài)c的壓強分別為pb和pc，在過程ab和ac中吸收的熱量分別為Qab和Qac，則(　　) A．pb>pc，Qab>Qac B．pb>pc，QabQac D．pbVa，則pb>pc，排除A、B兩項，又Tb＝Tc，則ΔTa→b＝ΔTa→c，由熱力學第一定律和ΔUa→b＝ΔUa→c知，Wab＋Qab＝Wac＋Qac，a→b過程，V增大，Wab<0，而a→c過程，V不變，Wac＝0，故Qab>Qac，C項對，D項錯． 答案　C 8．(多選)對一定量的氣體，下列說法正確的是(　　) A．氣體的體積是所有氣體分子的體積之和 B．氣體分子的熱運動越劇烈，氣體溫度就越高 C．氣體對器壁的壓強是由大量氣體分子對器壁不斷碰撞而產(chǎn)生的 D．當氣體膨脹時，氣體分子之間的勢能減小，因而氣體的內(nèi)能減少 解析　氣體體積是氣體分子和分子間空隙體積之和，A項錯誤；溫度是氣體分子熱運動劇烈程度的標志，B項正確；C項為氣體壓強的微觀解釋，C項正確；氣體分子間分子力為引力，膨脹時分子間距離增大，分子力做負功，分子勢能增加，D項錯誤． 答案　BC 9．(單選)有關氣體的壓強，下列說法正確的是(　　) A．氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強一定增大 B．氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強一定增大 C．氣體分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大 D．氣體分子的密集程度增大，氣體的壓強有可能減小 解析　氣體的壓強與兩個因素有關：一是氣體分子的平均動能，二是氣體分子的密集程度，或者說，一是溫度，二是體積．密集程度或平均動能增大，都只強調(diào)問題的一方面，也就是說，平均動能增大的同時，氣體的體積可能也增大，使得分子密集程度減小，所以壓強可能增大，也可能減?。?，當分子的密集程度增大時，分子平均動能也可能減小，壓強的變化不能確定．綜上所述正確答案為D. 答案　D 10．(xx江蘇)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B.此過程中，氣體壓強p＝1.0105 Pa，吸收的熱量Q＝7.0102 J，求此過程中氣體內(nèi)能的增量． 解析　等壓變化＝.對外做的功W＝p(VB－VA)，根據(jù)熱力學第一定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝5.0102 J. 答案　5.0102 J 11．(xx山東)如圖所示，粗細均勻、導熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長l1＝20 cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高．現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫出)接通，穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h＝10 cm.(環(huán)境溫度不變，大氣壓強p0＝75 cmHg) (1)求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(用“cmHg”作單位)． (2)此過程中左管內(nèi)的氣體對外界________(填“做正功”“做負功”或“不做功”)，氣體將________(填“吸熱”或“放熱”)． 解析　(1)設U形管橫截面積為S，右端與大氣相通時左管中封閉氣體壓強為p1，右端與一低壓艙接通后左管中封閉氣體壓強為p2，氣柱長度為l2，穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強為p.左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律，得 p1V1＝p2V2① p1＝p0② p2＝p＋ph③ V1＝l1S④ V2＝l2S⑤ 由幾何關系，得 h＝2(l2－l1)⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)得 p＝50 cmHg⑦ (2)左管內(nèi)氣體體積增大，說明氣體膨脹對外做正功；由于氣體溫度保持不變，根據(jù)熱力學第一定律，可得W＋Q＝0，故氣體從外界吸熱． 答案　(1)50 cmHg　(2)做正功　吸熱 12．(xx海南)一汽缸水平固定在靜止的小車上，一質(zhì)量為m、面積為S的活塞將一定量的氣體封閉在汽缸內(nèi)，平衡時活塞與汽缸底相距L.現(xiàn)讓小車以一較小的水平恒定加速度向右運動，穩(wěn)定時發(fā)現(xiàn)活塞相對于汽缸移動了距離d.已知大氣壓強為p0，不計汽缸和活塞間的摩擦；且小車運動時，大氣對活塞的壓強仍可視為p0；整個過程溫度保持不變．求小車加速度的大?。? 解析　設小車加速度大小為a，穩(wěn)定時汽缸內(nèi)氣體的壓強為p1，活塞受到汽缸內(nèi)外氣體的壓力分別為 f1＝p1S① f0＝p0S② 由牛頓第二定律，得 f1－f0＝ma③ 小車靜止時，在平衡情況下，汽缸內(nèi)氣體的壓強應為p0.由玻意耳定律，得 p1V1＝p0V④ 式中V＝SL⑤ V1＝S(L－d)⑥ 聯(lián)立①②③④⑤⑥式，得 a＝ 答案　 13．(2011海南)如圖所示，容積為V1的容器內(nèi)充有壓縮空氣．容器與水銀壓強計相連，壓強計左右兩管下部由軟膠管相連，氣閥關閉時，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2.打開氣閥，左管中水銀面下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來的高度，此時右管與左管中水銀面的高度差為h.已知水銀的密度為ρ，大氣壓強為p0，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變．求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強p1. 解析　設氣閥閉合時，左管中空氣壓強為p′，因左右兩管中的水銀面等高，故p′＝p0① 打開氣閥后，容器中有一部分空氣進入左管，可按這部分空氣與左管中原有空氣不混，但氣體分界面移動來處理．設移動的長度為h0，此時左管及容器中空氣壓強為p2，有 p2＝p0＋ρgh② 設左管的截面積為S，空氣經(jīng)歷等溫過程，由玻意耳定律，得 p2(V1＋Sh0)＝p1V1③ p2(V2－Sh0)＝p′V2④ 聯(lián)立①②③④式，得 p1＝p0＋(1＋)ρgh 答案　p0＋(1＋)ρgh 14．(2011上海)如圖所示，絕熱汽缸A與導熱汽缸B均固定于地面，由剛性桿連接的絕熱活塞與兩缸間均無摩擦．兩汽缸內(nèi)裝有處于平衡狀態(tài)的理想氣體，開始時體積均為V0、溫度均為T0.緩慢加熱A中氣體，停止加熱達到穩(wěn)定后，A中氣體壓強為原來的1.2倍．設環(huán)境溫度始終保持不變，求汽缸A中氣體的體積VA和溫度TA. 解析　設初態(tài)壓強為p0，膨脹后A、B壓強相等，有 pB＝1.2p0 B中氣體始末狀態(tài)溫度相等，有 p0V0＝1.2p0(2V0－VA) 所以VA＝V0 A部分氣體滿足 ＝ 所以TA＝1.4T0 答案　V0　1.4T0