1、2023届高中物理高考备考一轮总复习气体的等温、等压与等容变化专题复习卷一、单选题（共7题）1一定质量的理想气体状态发生变化，满足查理定律，若气体压强增大，下列说法正确的是（）A分子的平均动能增大B分子的平均动能减小C分子之间的平均距离变大D分子之间的平均距离变小2如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着温度相同的空气，空气柱长度H1H2，水银柱长度h1h2，今使封闭气柱升高相同的温度（外界大气压保持不变），则两管中气柱上方水银柱的移动情况是（）A均向上移动，B中水银柱移动较多B均向上移动，A中水银柱移动较多C均向下移动，B中水银柱移动较多D
2、均向上移动，两管中水银柱移动情况相同3如图所示，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭着一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程中与气缸内壁无摩擦。初始时，外界大气压强为p0，活塞紧压小挡板。现缓慢升高气缸内气体的温度，则选项图中能反映气缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是（）A BC D4如图所示是一种火炮的复位装置示意图，开炮时，炮管反冲带动连杆活塞使油压缩空气，此过程空气跟外界没有热传递，反冲结束后，被压缩的空气推动活塞使炮管复位，设开炮前封闭空气的压强为，热力学温度为，体积为，炮管反冲使空气的热力学温度为，体积压缩为，则反冲后空气的压强为（）ABCD5对于一定质量的理
3、想气体，下列说法正确的是（）A若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大B若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变C若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变D若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大6如图所示，在两端开口的弯管中用两段水银柱封闭了一段空气柱，若再往a管内注入少量水银，则以下说法正确的是（）Aa、b水银面高度差将减小Ba、b水银面高度差将大于c、d水银面高度差Cb管水银面上升的距离大于c管水银面下降的距离Db管水银面上升的距离等于c管水银面下降的距离7如图，两端封闭的玻璃管水平放置，一段水银将管内气体分隔为左右两部
4、分A和B，已知两部分气体初始温度相等。若A、B两部分气体同时升高相同的温度，则（）A若气体A、B的初始体积VAVB，则水银柱向右移动B若气体A、B的初始体积VAVB，则水银柱向左移动C只有A、B的初始体积VA=VB，水银柱才静止不动D水银柱将保持不动，与A、B的初始体积无关二、多选题（共5题）8如图，竖直放置、开口向上的长试管内用水银密闭一段理想气体，若大气压强不变，管内气体（）A温度降低，则压强可能增大B温度升高，则压强可能减小C温度降低，则压强可能不变D温度升高，则体积增大9一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T。经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是（ ）A先等温膨
5、胀，再等容降温B先等温压缩，再等容降温C先等容升温，再等温压缩D先等容降温，再等温压缩10下列说法正确的是（）A由图甲可知，状态的温度比状态的温度高B由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大C由图丙可知，当分子间的距离rr0时，分子间的作用力先增大后减小D由图丁可知，在r由r1变到r2的过程中分子力做正功11一定质量的理想气体被封闭在容器中，其pV图如图所示，气体状态从ABCDA完成一次循环，AB和CD为等温过程，温度分别为T1和T2。DA为等压过程，BC为等容过程。下列判断正确的是（）AT1T2B气体分子的平均速率vA = vB NANBNC12用注射器做了验证玻意
6、耳定律的实验，如果对气体初态的观察测量和计算都正确无误，并得到一组pV值，改变气体状态后又得到一组值，但值显著小于pV值，则可能是实验中（）A有气体漏出了B气体温度降低了C气体温度升高了D弹簧秤拉力不沿注射器的竖直轴线而斜向上三、解答题（共4题）13如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直固定放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞和直杆连成一体，直杆长度，开始时直杆下端压在气缸底部，此时缸内气体的压强与缸外大气压相等。缸内气体的温度，现通过电热丝（体积可忽略）缓慢加热气体。当缸内气体的温度到达时，直杆刚好脱离气缸底部即将上升。继续缓慢加热气体使其温度到达，活塞缓慢上升到与容器底部相距处。已知大
7、气压。活塞圆形面积，取重力加速度，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求：活塞连同直杆的总质量；直杆的体积。14如图所示，质量、高的导热圆柱形气缸内，有质量、面积的薄活塞，活塞与气缸的接触面光滑且不漏气，活塞中心点连接轻杆竖直悬挂在天花板上，缸内封闭一定质量的理想气体，当环境温度为300K时，气缸静止，活塞距缸底。已知外界大气压强恒为，取，忽略缸壁及活塞的厚度。求：（1）当环境温度缓慢升高到450K，且气缸静止时，活塞与缸底的距离多大？（2）环境温度保持450K不变，用竖直向上的力F缓慢顶气缸底，当活塞又在距缸底方处且气缸静止时，力F多大？15冬季室外零下23，医用50L大氧气瓶长期储存在室外，氧气瓶内
8、气体压强为15个大气压。使用时把大氧气瓶移动到室内给体积为2L的小氧气瓶充内气体。装入前长期处于室内的小氧气瓶中氧气的压强为1.2个大气压，充气结束小氧气瓶氧气压强变为3个大气压，已知室内温度为27，氧气可视为理想气体。当大氧气瓶压强等于3个大气压时不能继续为小氧气瓶充气，求此次大氧气瓶能为多少个小氧气瓶充满气。16如图所示，圆形管道内封闭有一定质量的理想气体，K处有一阀门，A处是一固定绝热活塞，C处是质量为2kg、横截面积为1.010-3m2的可自由移动的绝热活塞，此时两活塞处于同一水平面上将管内气体分割成体积相等的上、下两部分，温度都为300K，其中上部气体的压强为1.0105Pa，现保持
9、下部分气体温度不变，只对上部分气体加热，使C处的活塞缓慢移动到最低点B（不计活塞厚度与摩擦），重力加速度g取10m/s2，求：（1）可移动活塞在C处时由于自重对下部分气体产生的压强；（2）可移动活塞到达B处时上部分气体的温度；（3）保持上、下部分气体温度不变，打开阀门K，向外释放气体，使可移动活塞缓慢回到C处，则释放气体质量与上部分剩余气体质量之比。参考答案1A【详解】一定质量的理想气体状态发生变化，满足查理定律，则气体的体积不变，若气体压强增大，则温度升高，分子的平均动能增大；因气体的体积不变，则分子间的平均距离不变。故选A。2B【详解】管内封闭气柱的压强恒等于外界大气压与水银柱因自身重力而
10、产生的压强之和，因外界大气压不变，则管内气体做等压变化，并由此推知，封闭气柱下端的水银柱高度不变。根据盖吕萨克定律可知整理得因A、B管中的封闭气体初温相同，温度升高也相同，且，推导出即A、B管中的封闭气体体积均增大，又因为H1H2，A管中气体体积较大，所以即A管中气体长度增加得多一些，故A、B管中的封闭气体均向上移动，A中水银柱移动较多。故选B。3B【详解】当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，在p-T图像中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板（小挡板的重力不计），缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p-T
11、中，图线是平行于T轴的直线，选项ACD错误，B正确；故选B。4C【详解】根据理想气体状态方程解得反冲后空气的压强为故选C。5D【详解】A温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A错误；BD对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。理想气体质量一定时，满足，若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的碰撞力会增大，故B错误，D正确；C同理可分析，体积不变、温度降低，气体的压强会变小，故C错误；故选D。6C【详解】A若再往a管内注入少量水银，被封闭气体的压强增大，a、b水银面高度差将增大，A错误；B根据解得若再往a管内注
12、入少量水银，a、b水银面高度差仍然等于c、d水银面高度差，B错误；CD若再往a管内注入少量水银，被封闭气体的压强增大，根据玻意耳定律，被封闭气体的体积减小，空气柱的长度缩短，所以b管水面上升的距离大于c管水面下降的距离，C正确，D错误。故选C。7D【分析】假设气体体积不变，应用查理定律求出气体温度升高时气体压强的变化量，通过气体压强的变化量判断水银柱的移动方向。【详解】玻璃管水平放置时，两部分气体压强相等有p=pA=PB，设气体初状态温度为T，加热时气体升高的温度为T，假设对气体加热过程中气体体积不变，由查理定律得气体压强的增加量由于T、T、p都相等，因此P也相等，两边气体对水银增加的压力相等
13、，原来两边气体对水银的压力相等，因此水银柱所示的合力仍然为零，水银柱不动，与A、B部分气体初始体积无关。故选D。8CD【解析】【详解】大气压不变，水银柱的长度也不变，所以封闭的气体的压强不变，气体做的等压变化，与温度无关，故AB错误，C正确；根据可知，温度升高，则体积增大，故D正确。故选CD.9BD【详解】理想气体状态方程为A先等温膨胀压强减小，再等容降温压强减小，压强始终减小，不可能还是p，A错误；B先等温压缩压强增大，再等容降温压强减小，最后压强可能还是p，B正确；C先等容升温压强增大，再等温压缩压强增大，压强始终增大，不可能还是p，C错误；D先等容降温压强减小，再等温压缩压强增大，最后压
14、强可能还是p，D正确。故选BD。10ACD【详解】A当温度升高时分子的平均动能增大，则分子的平均速率也将增大，题图甲中状态的温度比状态的温度高，故A正确；B一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由题图乙知状态A与状态B的pV相等，则状态A与状态B的温度相同，由pV图线的特点可知，温度升高，pV增大，所以气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，所以气体分子平均动能先增大后减小，故B错误；C由题图丙可知，当分子间的距离rr0时，分子力表现为引力，分子间的作用力先增大后减小，故C正确；D题图丁为分子势能图线，r2对应的分子势能最小，则r2对应分子间的平衡距离r0，当分子间的距离rr0时
15、，分子力表现为斥力，分子间距离由r1变到r2的过程中，分子力做正功，分子势能减小，故D正确。故选ACD。11AD【详解】A由图示图像可知，DA过程为等压过程，气体体积变大，由盖吕萨克定律可知，气体温度升高，即A点的温度高于D点的温度，则故A正确；BBC为等容过程且压强减小，由可知，温度降低，即C的温度比B的温度低，根据温度越高分子平均动能越大即平均速率也越大，则有故B错误；C从BC过程，气体体积不变，压强减小，由查理定律可知，气体的温度T降低，分子的平均动能减小，由于气体体积不变，分子数密度不变，单位时间内撞击器壁的分子数不变，分子平均动能减小，分子撞击器壁的作用力变小，气体压强减小，故C错误
16、；D由图可知，则每个分子与器壁的撞击力由公式可知故D正确。故选AD。12ABD【详解】ABC根据克拉伯龙方程可知，若pV值显著小于pV值，则有可能是气体物质的量n减小（即有气体漏出），或者是气体温度T降低，故AB正确，C错误；D设弹簧秤拉力大小为F，注射器横截面积为S，大气压强为p0，则在缓慢拉动活塞的过程中，有若弹簧秤拉力不沿注射器的竖直轴线而斜向上，会使读数F较实际值偏大，从而造成所测p偏小，故D正确。故选ABD。13（1）15kg；（2）【详解】（1）设直杆刚好脱离气缸底部即将上升时气体压强为，由活塞平衡知解得该过程中气体做等容变化，则由于，联立解得（2）活塞上升的过程中中气体发生等圧変
17、化，则设直杆的体积为，则有初态末态带入数据解得14（1）1.5m；（2）400N【详解】（1）气体做等压变化，初态：，末态：，根据理想气体状态方程代入数据解得（2）气体做等温变化，根据理想气体状态方程对气缸，联立并代入数据解得15208个【详解】设大气压强为，大氧气瓶的体积为，室外温度为，则把大氧气瓶移到室内，压强变为3个大气压时体积为V1，室内温度为，根据理想气体状态方程有解得可释放氧气的体积对小氧气瓶分析有解得充满还需要能为n个小氧气瓶充气所以可以充满208个小氧气瓶。16（1）2104Pa；（2）1080K；（3）2.6【详解】（1）活塞自重产生的压强为=2104Pa（2）对下部分气体分析，做等温变化。根据玻意耳定律有即解得p2=2.4105Pa对上部分气体分析，当活塞移动到最低点时，对活塞受力分析可得出两部分气体的压强根据理想气体状态方程，有即代入数据解得（3）设上部分气体，等温变化，压强回到p0时体积为V3，根据玻意耳定律有代入数据解得对应释放气体的等效体积为释放气体与剩余气体质量之比为