2.3 气体的等压变化和等容变化（练习）（解析版）2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第三册）-A4.docxVIP

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第3节气体的等压变化和等容变化

1．在科学研究中，理想模型是为了便于研究问题而对研究对象进行的理想化抽象。下列不属于理想模型的是（）

A．质点 B．电场 C．单摆 D．理想气体

【答案】B

【详解】质点、单摆和理想气体都是典型的理想模型，它们分别忽略了物体的体积、摆线的质量和气体分子间的相互作用力。而电场是描述电荷周围空间中电荷相互作用的物理量，它是一个实际存在的物理现象，并非理想模型。

故选B。

2．一定质量的理想气体，体积不变，温度升高，则（）

A．分子数密度不变，压强不变

B．分子平均动能变大，压强变大

C．分子平均动能变小，压强变小

D．单位时间、单位面积上碰撞器壁的分子数减少

【答案】B

【详解】ABC．体积不变，温度升高，则分子平均动能变大，根据可知压强变大，气体质量不变，分子数不变，则分子数密度不变，故AC错误,B正确；

D．温度升高，分子平均速率变大，体积不变，则单位时间、单位面积上碰撞器壁的分子数增多，故D错误。

故选B。

3．如图所示为一定质量理想气体状态变化时的图像，变化过程按箭头进行，根据图像可判断出气体的温度（）

A．先不变后升高 B．先不变后降低 C．先降低后不变 D．先升高后不变

【答案】D

【详解】根据图像可知在第一阶段为等容变化过程，压强变大，根据理想气体状态方程可知，气体温度升高。图像斜率表示与温度有关的常数，则在第二阶段过程中斜率不变，说明此阶段为等温过程。即气体的温度先升高后不变。

故选D。

4．（多选）关于理想气体的认识，下列说法正确的是（）

A．它是一种能够在任何条件下都能严格遵守气体实验定律的气体

B．它是一种从实际气体中忽略次要因素，简化抽象出来的理想模型

C．在温度不太高、压强不太小的情况下，气体可视为理想气体

D．被压缩的气体，不能视为理想气体

【答案】AB

【详解】气体分子大小和相互作用力可以忽略不计，也可以不计气体分子与器壁碰撞的动能损失，这样的气体称为理想气体。它是理论上假想的一种把实际气体的性质加以简化的气体。理想气体在任何情况下都严格遵守气体实验定律,也就是说,实际气体并不严格遵循这些定律，只有在温度不太低，压强不太大时，才可近似处理。一般可认为温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时的气体为理想气体，故AB正确，CD错误。

故选AB。

5．如图所示，质量相等的同种理想气体甲和乙分别用绝热活塞封闭在两个绝热气缸中，两气缸固定在同一水平面上，开口分别竖直向上和水平向右，活塞质量不能忽略且可沿气缸无摩擦滑动。甲、乙两气体的体积相等，它们的压强分别用p甲、p乙表示，温度分别用T甲、T乙表示。下列关系正确的是（???）

A．p甲p乙，T甲T乙 B．p甲p乙，T甲T乙

C．p甲p乙，T甲T乙 D．p甲p乙，T甲T乙

【答案】A

【详解】对甲图活塞受力分析有

对乙图活塞受力分析有

p乙=p0

由题知质量相等的同种理想气体甲、乙两气体的体积相等，则根据

可知

p甲p乙，T甲T乙

故选A。

6．如图所示，一汽缸固定在水平地面上，用活塞封闭着一定质量的理想气体。已知汽缸不漏气，活塞移动过程中与汽缸内壁间无摩擦。初始时，外界大气压强为，活塞对小挡板的压力刚好等于活塞的重力。现缓慢升高汽缸内气体的温度，则能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是（）

A． B．

C． D．

【答案】D

【详解】由题意知，开始时被封闭气体的压强等于，当缓慢升高汽缸内气体温度且活塞未离开小挡板时，气体发生等容变化，根据查理定律可知，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，在图像中，图线是过原点的倾斜直线；当活塞开始离开小挡板时，缸内气体的压强大于外界的大气压，气体等压膨胀，在图像中，图线是平行于T轴的直线。

故选D。

7．一定质量的理想气体状态变化的过程如图所示，则（????）

A．从状态c到状态a，压强先增大后减小

B．整个过程中，气体在状态b时压强最大

C．状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比b状态时多

D．在气体分子的各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的图像中，状态c时的图像的峰值比状态a时的图像峰值小

【答案】D

【详解】A．由理想气体状态方程可得

可知图像上的点与原点连线的斜率与压强成反比。从状态c到状态a，连线的斜率先增大后减小，可知压强先减小后增大，故A错误；

B．由题图可知整个过程中，b点与O点连线的斜率不是最小，则气体在状态b时压强不是最大，故B错误；

C．同理可知气体在状态b时的压强大于在状态d时的压强，由压强的微观意义可知状态d时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子