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1、学 海 无 涯,理想气体 2020.03.21,一、单选题 1（2020全国高三课时练习）如图为一定质量理想气体的压强 p 与体积V 关系图象,它由状态 A 经等容过程到状态 B ,再经等压过程到状态C .设 A 、 B 、C 状态对应的温度分别为TA 、TB 、TC ,则下列关系式中正确的是( ) A TA TB , TB TC B TA TB , TB TC C TA TB , TB TC D TA TB , TB TC 2（2020全国高三课时练习）如图所示，甲、乙、丙三 支粗细相同的玻璃管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且 空气柱体积关系为V1 V2 V3 ，水银柱高度关系为
2、h1 h2 h3 。若升高相 同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是（） A丙管 B甲管和乙管 C乙管和丙管 D三管中水银柱上移一样多 3（2019河北省曲阳县第一高级中学高二月考）如 图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，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 热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下 列结论中正确的是 （ ） A 若 外 界 大 气 压 增 大 ， 则 弹 簧 将 压 缩 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； 若气温升高，则活塞距地面的高度将减小； 若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
3、4（2020全国高三课时练习）如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将 一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上 方存有少量液体将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓 慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变下列各个描述 理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是(),试卷第!异常的公式1 结尾页，总 3 页,学 海 无 涯 ABCD 二、多选题 5（2019黑龙江高二期中）如图所示，内径均匀、两端开目的 V 形管，B 支管竖直插入水银槽中，A 支管与 B 支管之间的夹角 为 ，A 支管中有一段长为 h 的水银柱保持静止，下列 说法中正确的是 AB 管内水
4、银面比管外水银面高 h BB 管内水银面比管外水银面高 CB 管内水银面比管外水银面低 D管内封闭气体的压强比大气压强小高水银柱 6（2019南昌市八一中学高二月考）有一只小试管倒插在烧杯的水中，此时试 管恰好浮于水面，试管内外水面的高度差为 h，如图所示 如果改变温度或改变外界,),大气压强 则试管( 不考虑烧杯中水面的升降及试管壁的厚度)( 如仅升高温度，则试管位置上升，h 不变 如仅升高温度，则试管位置下降，h 增大 如仅升高外界压强，则试管位置下降，h 不变 如仅升高外界压强，则试管位置下降，h 减小 7（2016上海高三）如图所示，气缸分上、下两部分，下部分 的横截面积大于上部分的横
5、截面积，大小活塞分别在上、下气缸,内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸内一起上下移动，缸内封有一定质量的气体， 活塞与缸壁无摩擦且不漏气 起初，在小活塞上的烧杯中放有大量沙子 能使两活塞,),相对于气缸向上移动的情况是( A给气缸缓慢加热 B取走烧杯中的沙子 大气压变小 让整个装置自由下落 三、解答题,8（2020山西高三月考）如图甲所示，绝热气缸倒放在水平面上，气缸底 部是边长为d 10cm 的正方形，气缸长为 L=20cm。用绝热活塞封闭了一 定质量的理想气体，稳定时活塞恰好位于气缸的正中间，封闭气体的温 度为 T0。可通过电阻丝给气体缓慢加热，活塞可沿气缸壁无摩擦的缓慢 滑动，当活塞移动到气
6、缸口时停止加热，此时气体的温度为 T。假设在最,初状态时，用一根原长长为 1 L ，劲度系数为 k=1000N/m 的轻弹簧连接,2 气缸底部和活塞，如图乙所示。再用电阻 丝给气体缓慢加热，当气体温度又为 T 时，求活塞移动的距离及气体的压强为多 少？（大气压强 p0=1.010 5Pa，结果保留 两位有效数字）,试卷第!异常的公式2 结尾页，总 3 页,学 海 无 涯,9（2020全国高三课时练习）如图，一竖直放置的气缸上端开口，气缸壁 内有卡口 a 和 b，a、b 间距为 h，a 距缸底的高度为 H；活塞只能在 a、b 间 移动，其下方密封有一定质量的理想气体。已知活塞质量为 m，面积为
7、S， 厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计他们之间的摩擦。开始时活塞处 于静止状态，上、下方气体压强均为 p0，温度均为 T0。现 用电热丝缓慢加热气缸中的气体，直至活塞刚好到达 b 处。 求此时气缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的 功。重力加速度大小为 g。,试卷第!异常的公式3 结尾页，总 3 页,学 海 无 涯,理想气体 2020.03.21,一、单选题 1（2020全国高三课时练习）如图为一定质量理想气体的压强 p 与体积V 关系图象,它由状态 A 经等容过程到状态 B ,再经等压过程到状态C .设 A 、 B 、C 状态对应的温度分别为TA 、TB 、TC ,则下列关系式中正
8、确的是( ) A TA TB , TB TC B TA TB , TB TC C TA TB , TB TC D TA TB , TB TC 【答案】C 【解析】 【详解】,T,A 与 B 状态：VA=VB，pApB 则根据 pV C 可知：TATB；B 与 C 状态：,VCVB，pA=pB 则根据 pV C ，可知：TCTB，故 C 正确，ABD 错误。,T 2（2020全国高三课时练习）如图所示，甲、乙、丙三支粗细相同的玻璃 管，中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，且空气柱体积关系为 V1 V2 V3 ，水银柱高度关系为h1 h2 h3 。若升高相同的温度，则管中,水银柱向上移动最多的
9、是（） A丙管 B甲管和乙管 C乙管和丙管 D三管中水银柱上移一样多 【答案】B 【解析】 【详解】 甲、乙、丙中的气体压强分别为,1,2,3,10h,20h,30h,p p p , p p p , p p p,由于,h1 h2 h3,故,p1 p2 p3 根据理想气体状态方程，有 pV C T 由于气体的气压不变，故 V V T T 由于 V1 V2 V3,试卷第!异常的公式4 结尾页，总 7 页,学 海 无 涯,T 相同，故,V1 V2 V3 即甲管与乙管中水银柱上升最多，故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 3（2019河北省曲阳县第一高级中学高二月考）如图所示，一根竖直的弹 簧支持
10、着一倒立气缸的活塞，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，缸壁导热性良好使缸内气体的温 度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是 （ ） A 若 外 界 大 气 压 增 大 ， 则 弹 簧 将 压 缩 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 【答案】D 【解析】 【详解】 AC选择气缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界 大气压增大、气温升高，弹簧弹力仍等于重力，则弹簧长度不发生变化， 活 塞 距 地 面 的 高 度 不 变 ， 故
11、 AC 错 误 ； B选择气缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力 PS，向上受到缸内 气体向上的压力 P1S，物体受三力平衡：G+PS=P1S，若外界大气压 P 增 大，P1 一定增大，根据理想气体的等温变化 PV=C，当压强增大时，体积一 定减小，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，故 B 错误；,D若气温升高，缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律： V C ，可知，,T 当温度升高时，气体体积增大，气缸上升，则气缸的上底面距地面的高度 将增大，故 D 正确,4（2020全国高三课时练习）如图所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将 一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上
12、方存有少量液体将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓 慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变下列各个描述 理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是(),ABCD 【答案】BD 【解析】 根据题设条件可知，气缸和活塞是由导热材料制成的，气缸内气体的温度由于热交换 与环境温度保持相等，外界的温度保持不变，则封闭气体的温度不变，故 AB 错误；,试卷第!异常的公式5 结尾页，总 7 页,学 海 无 涯,11,1,VVV,根据玻意耳定律得：pV=c，得 p c ，即 p 与成正比， p 图象是过原点的,倾斜的直线，故C 错误，D 正确所以D 正确，ABC 错误 二、多选题 5（2
13、019黑龙江高二期中）如图所示，内径均匀、两端开目的 V 形管，B 支管竖直插入水银槽中，A 支管与 B 支管之间的夹角 为 ，A 支管中有一段长为 h 的水银柱保持静止，下列 说法中正确的是 AB 管内水银面比管外水银面高 h BB 管内水银面比管外水银面高 CB 管内水银面比管外水银面低,高水银柱,D管内封闭气体的压强比大气压强小 【答案】BD 【解析】 以 A 管中的水银柱为研究对象，则有 pShcosSp0S，B 管内压强 pp0hcos，显 然 pp0，故 B 正确，A 错误；由上可得 B 管内水银面要比槽内水银面高出 hcos。故 D 正确，C 错误。所以 BD 正确，AC 错误。
14、 6（2019南昌市八一中学高二月考）有一只小试管倒插在烧杯的水中，此时试 管恰好浮于水面，试管内外水面的高度差为 h，如图所示 如果改变温度或改变外界,),大气压强 则试管( 不考虑烧杯中水面的升降及试管壁的厚度)( 如仅升高温度，则试管位置上升，h 不变 如仅升高温度，则试管位置下降，h 增大 如仅升高外界压强，则试管位置下降，h 不变 如仅升高外界压强，则试管位置下降，h 减小 【答案】AC 【解析】 【分析】,题目中“试管恰好浮于水银面”说明试管所受浮力和重力大小相等，把握这一 重要信息结合相关知识即可正确求解 【详解】 根据题意可知，试管所受浮力和重力大小相等，即有r gV排 = m
15、g ，由于试 管重力不变，因此排开水银的体积不变，即试管内外的汞面高度差 h 不变， 即封闭气体的压强不变若升高温度，根据盖吕萨克定律可知，封闭气体 的体积增大，所以试管应上升，A 正确 B 错误；试管内气体压强为 P P0 h ，所以当大气压强增大时，试管内被封闭气体压强增大，根据气 态方程可知，气体等温变化，压强增大，体积减小，因此试管将下沉一 些，此时仍有r gV排 = mg ，即试管内外的汞面高度差 h 不变，C 正确 D 错 误 7（2016上海高三）如图所示，气缸分上、下两部分，下部分的横截面积大于上 部分的横截面积，大小活塞分别在上、下气缸内用一根硬杆相连，两活塞可在气缸 内一起
16、上下移动，缸内封有一定质量的气体，活塞与缸壁无摩擦且不漏气 起初，在,),小活塞上的烧杯中放有大量沙子 能使两活塞相对于气缸向上移动的情况是( A给气缸缓慢加热 B取走烧杯中的沙子 大气压变小 让整个装置自由下落,试卷第!异常的公式6 结尾页，总 7 页,学 海 无 涯 【答案】BD 【解析】 【分析】 以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条件知(P0-P)(S-s)=G，明确原来 气体压强小于大气压强；题目设计的变化如加热、取走沙子、大气压减 小、装置自由下落后，我们根据理想气体状态方程判断出气体的体积增大 还是减小，就可以知道活塞上升还是下降了 【详解】 A设缸内气体压强 P，外界大气压为 P0，大活塞面积 S，小活塞面积 s， 活塞和钢球的总重力为 G，以活塞和气体整体为研究对象，由物体平衡条 件知： (P0-P)(S-s)=G 给气缸缓慢加热，气体温度升高，由盖吕萨克定律知气体体积要增大，从 气 缸 结 构 上 看 活 塞 应 向 下 移 动 ， 故 A 错 误 B取走烧杯中的沙子后，整体的
