搜索
[随堂检测]1．(多选)关于理想气体，下列说法中正确的是()A．理想气体的分子间没有分子力B．理想气体是严格遵从气体实验定律的气体模型C．理想气体是一种理想化的模型，没有实际意义D．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体解析：选ABD．人们把严格遵从气体实验定律的气体叫做理想气体，故B正确；理想气体分子间没有分子力，是一种理想化的模型，在研究气体的状态变化特点时忽略次要因素，使研究的问题简洁、明了，故A正确，C错误；在温度不太低、压强不太大时，实际气体可看成理想气体，故D正确．2．(多选)对一定质量的气体，下列说法正确的是()A．温度发生变化时，体积和压强可以不变B．温度发生变化时，体积和压强至少有一个发生变化C．如果温度、体积和压强三个量都不变化，我们就说气体状态不变D．只有温度、体积和压强三个量都发生变化，我们就说气体状态变化了解析：选BC．p、V、T三个量中，可以两个量发生变化，一个量恒定，也可以三个量同时发生变化，而一个量变化，另外两个量不变的情况是不存在的，气体状态的变化就是p、V、T的变化．故B、C说法正确．3.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＜TCB．TA＞TB，TB＝TCC．TA＞TB，TB＜TCD．TA＝TB，TB＞TC解析：选C．由题中图象可知，气体由A到B过程为等容变化，由查理定律得pATA＝pBTB，pApB，故TATB；由B到C过程为等压变化，由盖—吕萨克定律得VBTB＝VCTC，VBVC，故TBTC.选项C正确．4．(多选)一定质量的理想气体经历下列哪些过程，其压强有可能回到初始压强()A．先等容降温，后等温压缩B．先等容降温，后等温膨胀C．先等容升温，后等温膨胀D．先等容升温，后等温压缩解析：选AC．气体先等容降温，后等温压缩，根据气态方程pVT＝C分析可知，气体的压强先减小后增大，初末状态的压强可能相等，故A正确；气体先等容降温，后等温膨胀，根据气态方程pVT＝C分析可知，气体的压强一直减小，其压强不可能回到初始压强，故B错误；气体先等容升温，后等温膨胀，根据气态方程pVT＝C分析可知，气体的压强先增大后减小，其压强有可能回到初始压强，故C正确；气体先等容升温，后等温压缩，根据气态方程pVT＝C分析可知，气体的压强一直增大，其压强不可能回到初始压强，故D错误．5．(2019·高考全国卷Ⅲ)如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76cmHg，环境温度为296K.(1)求细管的长度；(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．解析：(1)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h，初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1.由玻意耳定律有pV＝p1V1①由力的平衡条件有p＝p0＋ρgh②p1＝p0－ρgh③式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有V＝S(L－h1－h)④V1＝S(L－h)⑤由①②③④⑤式和题给条件得L＝41cm.⑥(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖－吕萨克定律有VT0＝V1T⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得T＝312K．⑧答案：(1)41cm(2)312K[课时作业]一、单项选择题1．关于理想气体，下列说法正确的是()A．理想气体是对实际气体的抽象化模型B．压强极大的气体也遵从气体实验定律C．温度极低的气体也是理想气体D．理想气体实际存在解析：选A．理想气体是对实际气体的抽象化模型，如同质点，现实中并不存在，只属于一种理想化模型，A正确；只要实际气体的压强不是很高，温度不是很低，都可以近似的当成理想气体来处理，理想气体是物理学上为了简化问题而引入的一个理想化模型，在现实生活中不存在；通常状况下，严格遵从气态方程的气体，叫做理想气体，B、C、D错误．2.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是()A．温度降低，压强增大B．温度升高，压强不变C．温度升高，压强减小D．温度不变，压强减小解析：选A．外界温度降低，泡内气体体积减小，根据pVT＝C知：泡内气体压强可能减小，液柱上升，内外液柱高度差变大，外界大气压增大，A项正确；由pVT＝C可知，当T增大V减小，则p一定增大，而液柱上升，说明外界大气压增大，B、C两项错误；被封闭气体温度不变，液柱升高，气体体积减小，由pV＝C可知气体压强增大，则外界压强一定增大，D项错误．3．如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度Ta和Tb下的速率分布情况，下列说法正确的是()A．Ta＞TbB．随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大C．随着温度升高，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加D．若从Ta到Tb气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量解析：选C.由图可知，b的分子的速率较大的分子数比较多，则b的分子的平均动能一定比较大，由于温度是分子的平均动能的标志，所以Ta＜Tb.故A错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加，但不是每一个气体分子的速率都增大．故B错误，C正确；从Ta到Tb气体的体积减小，则外界对气体做正功；结合Ta＜Tb可知气体的内能增大；而做功与热传递都可以改变物体的内能，所以从Ta到Tb气体的体积减小，气体不一定从外界吸收热量．故D错误．4．已知理想气体的内能与温度成正比，如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能()A．先增大后减小B．先减小后增大C．单调变化D．保持不变解析：选B．pVT为恒量，图象与坐标轴围成的面积表示pV乘积，从实线与虚线(等温线)比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，而理想气体的内能完全由温度决定，所以内能先减小后增大．故选B．5．已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3)()A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍解析：选C．对气泡内气体：在湖底处p1＝p0＋ρgh，V1，T1＝277K在水面时，p2＝p0，V2，T2＝290K由理想气体状态方程：p1V1T1＝p2V2T2代入数据得V2V1＝p1T2p2T1≈3.1，故C对．6．对一定质量的理想气体，以下状态变化中可以实现的是()A．降低温度时，压强不变，体积增大B．升高温度时，压强增大，体积减小C．温度不变时，压强体积都增大D．升高温度时，体积不变，压强减小解析：选B．降低温度时，压强不变，根据pVT＝C知V减小，故A错误；升高温度时，压强增大，根据pVT＝C知V可能减小也可能增大，故B正确；温度不变时，压强增大，根据pVT＝C知V减小，故C错误；升高温度时，体积不变，根据pVT＝C知压强增大，故D错误．二、多项选择题7.(2017·高考全国卷Ⅲ)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中气体的内能增加B．在过程ca中外界对气体做功C．在过程ab中气体对外界做功D．在过程bc中气体从外界吸收热量E．在过程ca中气体从外界吸收热量解析：选ABD．ab过程，气体压强增大，体积不变，则温度升高，内能增加，A项正确；ab过程发生等容变化，气体对外界不做功，C项错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，bc过程发生等温变化，内能不变，bc过程，气体体积增大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，D项正确；ca过程发生等压变化，气体体积减小，外界对气体做正功，B项正确；ca过程，气体温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体向外界放热，E项错误．8.(2018·高考全国卷Ⅲ)如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－V图中从a到b的直线所示．在此过程中()A．气体温度一直降低B．气体内能一直增加C．气体一直对外做功D．气体一直从外界吸热E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功解析：选BCD.一定量的理想气体从a到b的过程，由理想气体状态方程paVaTa＝pbVbTb可知，TbTa，即气体的温度一直升高，选项A错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，选项B正确；由于从a到b的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，选项C正确；根据热力学第一定律，从a到b的过程中，气体一直从外界吸热，选项D正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E错误．9．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲p乙．则()A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能解析：选BC．根据理想气体的状态方程可知，p甲V甲T甲＝p乙V乙T乙，因为p甲p乙，且V甲＝V乙，则可判断出T甲T乙，B正确；气体的温度直接反映出气体分子的平均动能的大小，C正确．10.如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态①变化到状态②，如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用图中的哪几个图象表示()解析：选AD．由题意知，由状态①到状态②过程中，温度不变，体积增大，根据pVT＝C可知压强将减小．对A图象进行分析，p－V图象是双曲线即等温线，且由①到②体积增大，压强减小，故A正确；对B图象进行分析，p－V图象是直线，温度会发生变化，故B错误；对C图象进行分析，可知温度不变，体积却减小，故C错误；对D图象进行分析，可知温度不变，压强是减小的，故体积增大，D正确．三、非选择题11．(2018·高考全国卷Ⅰ)如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为V8时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量．解析：设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得p0V2＝p1V1①p0V2＝p2V2②由已知条件得V1＝V2＋V6－V8＝1324V③V2＝V2－V6＝V3④设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得p2S＝p1S＋mg⑤联立以上各式得m＝15p0S26g.⑥答案：见解析12．(2019·高考全国卷Ⅱ)如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气．平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气