人教版高中物理精讲精练-选择性必修3专题强化一：图像问题和理想气体模型归纳 解析版.docxVIP

专题强化一：图像问题和理想气体模型归纳

考点一：理想气体的图像问题

名称

图像

特点

其他图像

等

温

线

p－V

pV＝CT(C为常量)，即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远

p－eq\f(1,V)

p＝eq\f(CT,V)，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高

等

容

线

p－T

p＝eq\f(C,V)T，斜率k＝eq\f(C,V)，即斜率越大，对应的体积越小

等

压

线

V－T

V＝eq\f(C,p)T，斜率k＝eq\f(C,p)，即斜率越大，对应的压强越小

考点二、变质量问题

分析气体的变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，将变质量转化为定质量问题，然后用气体实验定律或理想气体状态方程求解．

(1)打气问题

向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题．只要选择球、轮胎内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题．

(2)抽气问题

从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看作是膨胀的过程．

【题型归纳】

题型一：理想气体的图像物体

1．（22-23高二下·河北张家口·期中）一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示。下列说法中正确的是（）

A．a→b过程中，气体体积增大，压强减小

B．b→c过程中，气体压强不变，体积增大

C．c→a过程中，气体压强增大，体积变小

D．c→a过程中，气体内能增大，体积变小

【答案】A

【详解】A．a→b过程中，气体温度不变，压强减小，根据

可知体积增大，故A正确；

B．b→c过程中，气体压强不变，温度降低，根据

则体积减小，故B错误；

CD．c→a过程中，气体压强增大，温度升高，气体内能增大，因p－T线是过原点的直线，故气体的体积不变，故CD错误。

故选A。

2．（2023·贵州·模拟预测）如图所示，密闭容器内一定质量的理想气体由状态a经b、c、d三个状态又回到状态a。已知线段bc、ad均与p轴平行，下列说法错误的是（????）

A．a→b过程，单位体积分子数增大

B．b→c过程，气体分子的平均动能增大

C．c→d过程，单位时间内气体分子对单位面积器壁的平均作用力减小

D．d→a过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数不变

【答案】D

【详解】A．a→b过程，体积减小，气体分子的数密度增大，故A正确；

B．b→c过程，体积不变，压强增大，所以温度升高，气体分子的平均动能增大，故B正确；

C．c→d过程，压强减小，单位时间内气体分子对单位面积器壁的平均作用力减小，故C正确；

D．d→a过程，温度降低，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减小，故D错误。

本题选择错误选项；故选D。

3．（22-23高二下·甘肃定西·阶段练习）如图所示，一定质量的理想气体，从图中A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态。下列判断正确的是（）

??

A．过程气体温度升高，压强增大 B．过程气体体积不变，压强不变

C．过程气体体积减小，压强不变 D．过程气体分子平均动能不变

【答案】D

【详解】A．由理想气体状态方程可得

A→B为为过原点的倾斜直线，为等压线，可知压强不变，温度升高，A错误；

B．B→C为等容变化，温度降低，由可知，压强变小，B错误；

CD．C→D为等温变化，体积变小，则压强变大，温度不变，则分子平均动能不变，C错误，D正确。

故选D。

题型二：打气抽气问题

4．（23-24高三下·山东）为了研究自由落体运动规律，小陆同学准备自制“牛顿管”进行试验。假设抽气前管内气体的压强为大气压强，管内气体的体积为2.5L，每次抽气体积为0.5L。不考虑温度变化、漏气等影响，已知，，求：（结果均保留三位有效数字）

（1）抽气10次后管内气体的压强；

（2）抽气10次后管内剩余气体与第一次抽气前气体质量之比。

【答案】（1）；（2）0.161

【详解】（1）设第一次抽气后管内气体的压强变为p1，由等温变化得

代入数据得

设第二次抽气后管内气体的压强变为p2，由等温变化得

代入数据得

依此规律得第十次抽气后

（2）第一次抽气后气体体积变为，质量之比等于体积之比，即

依此规律得第二次抽气后

联立得

依此规律得第十次抽气后

5．（2024·广东·模拟预测）2023年10月7日，一辆气罐车在服务区突然漏气造成火灾。现有一辆气罐车能承受的最大压强是33p0，某次在温度为时气罐车内部气体的压强为21p0，已知气罐车的总体积为V，p0为大气压强，且T=273+t，求：

（1）该辆气罐车能够承受的最大温度；

（2）用该气罐车给体积为0.01V的气瓶充气，充好气后气瓶的压强为10p0，充气过程温度不变，能充