2.3 气体的等压变化和等容变化专题复习 2021—2022 学年高中物理人 教版（2019）选择性必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．一定质量的气体，体积保持不变，下列过程可以实现的是（　　） A．温度升高，压强增大 B．温度升高，压强减小 C．温度不变，压强增大 D．温度不变，压强减小 2．如图所示，一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状态 b，在此过程中，其压强(　　) A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．始终不变 D．先增大后减小 3．一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化过程，则这三个状态的温度之比是 A．1∶3∶5 B．3∶6∶5 C．3∶2∶1 D．5∶6∶3 4．从气体分子热运动的观点分析判断，下列现象中不可能发生的是（　　） A．一定质量的理想气体，保持气体的温度不变，体积越大，压强越小 B．一定质量的理想气体，保持气体的体积不变，温度越高，压强越大 C．一定质量的理想气体，保持气体的压强不变，温度越高，体积越大 D．一定质量的理想气体，气体的温度升高，体积减小，压强减小 5．如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态 a，经状态 b 变化到状态 c，在整个过程中，其体积(　 ) A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．逐渐减小 D．逐渐增大 6．一定质量的气体，温度由 13℃升高到 117℃，若保持体积不变，它的压强的增加量是原来压强的 （ A． ）． 1 3 B． 3 2 C． 2 3 D． 1 2 7．一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为( ) A．气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 B．单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 C．气体分子的总数增加 D．单位体积内的分子数目不变 8．封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态 A 变到状态 D，其体积 V 与热力学温度 T 关系如图所示，其中 O、A、D 三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是（　　） A．从 A 变化到 B 气体的压强变小 B．从 B 变到 C 的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小 C．从 B 到 C 的过程，气体分子的平均动能增大 D．从 A 经 B 到 C 的过程中气体的密度不断减小 9．如图所示，竖直放置的两端封闭的 U 形管内有一段水银柱将空气隔成两部分，初始温度相同的情况下， 对两端气体同时降低相同的温度，则（　　） A．两管内水银面高度差增大 B．两管内水银面高度差减小 C．两管内水银面高度差不变 D．无法判断 10．左端封闭右端开口粗细均匀的倒置 U 形玻璃管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保 持竖直状态做自由落体运动，则（ ） A．气体柱Ⅰ长度减小 B．气体柱Ⅱ长度将增大 C．左管中水银柱 A 将上移 D．右管中水银面将下降 11．如图所示,一端封闭的粗细均匀的玻璃管,开口向上竖直放置,管中有两段水银柱封闭了两段空气柱,开始 时 V1  2V2 ,现将玻璃缓慢地均匀加热,则下列说法正确的是( A．加热过程中,始终保持 V1 '  2V2 ' ) B．加热后 C．加热后 V1 '  2V2 ' V1 '  2V2 ' D．条件不足,无法确定 12．一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　） A．气体的体积不变，当温度升高时其压强一定增大 B．气体温度降低，分子的平均动能可能不变 C．物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变 D．气体体积减小，气体分子运动的剧烈程度一定增大 13．如图所示，三根完全相同的一端封闭、粗细均匀、开口竖直向上的玻璃管，都有一段水银柱封住一段 空气，已知 l1  l2  l3 ， h1  h3  h2 ，三者原来温度相同，后来又升高相同的温度，则管中水银柱向上移动 的距离（　　） A．甲管最多 B．甲管和乙管最多 C．甲管和丙管最多 D．三管一样多 14．一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是（　　） A． b � c 过程中，气体压强不变，体积增大 B． a � b 过程中，气体体积减小，压强减小 C． c � a 过程中，气体压强增大，体积不变 D． c � a 过程中，气体压强增大，体积变小 15．如图所示，两端开口的 U 型管中装有水银，在右管中用水银封闭着一段空气，要使两侧水银面高度差 h 增大，应(　　) A．从左管滴入水银 B．从右管滴入水银 C．让气体升温 D．增大大气压强 二、填空题（共 4 题） 16．若一定质量的理想气体分别按下图所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是 _______（填 “A”、“B”或“C”），该过程中气体的内能 ______（增“增加”、“减少”或 “不变”） 17．把 10L 氧气从 27℃加热到 54℃，在升温过程中保持压强不变，则氧气的体积改变了______L． 18．如图所示,一定质量的理想气体从状态 a 开始按箭头所示经一系列状态变化又回到状态 a ．由图知:气体 在 a、、 b c 三个状态的密度大小之比 p a : pb : pc  ____________，气体的热力学温度之比 Ta : Tb : Tc  _______ ______. 19．用“DIS 研究温度不变时气体的压强和体积的关系”实验装置如图所示，缓慢推动活塞，注射器内空气 体积逐渐减小，压强随之变化。经过多次测量可以通过计算机得到 p-V 图线，装置气密性完好。 （1）每次气体的状态调整后都要等一会儿再记录数据，这是因为__________。 （2）如图给出的是一次标准、正确实验操作得到的 p-V 图线，某位同学在操作过程中，误将手一直握住注 射器的简壁，请画出你猜测该同学实验的 p--V 图线______。 （3）在正常情况下，人呼吸时每分钟需要吸人空气的质量是一定的，每次呼出和吸入的空气体积也是一 定的。如果人在平地上，当大气压是 1.0×105Pa，温度是 27oC 时，每分钟要吸气 20 次。已知山顶的大气压 是 7.8×104Pa，温度是 17oC，估算此人在山顶时每分钟的吸气次数是多少______? 三、综合题（共 4 题） 2 20．气缸长为 L  1 m（气缸厚度可忽略不计），固定在水平面上，气缸中有横截面积为 S  100cm 的光滑 活塞封闭了一定质量的理想气体。已知当温度 t  27� C ，大气压强 p0  1 �105 Pa 时，气柱长度 l0  0.4 m，现 用水平拉力向右缓慢拉动活塞，求： （1）若拉动活塞过程中温度保持 27℃，活塞到达缸口时缸内气体压强。 （2）若气缸、活塞绝热，拉动活塞到达缸口时拉力大小为 400N，求此时缸内气体温度。 21．如图甲，用细管连接的两个完全相同的竖直气缸 a、b 内装有理想气体，气缸长均为 L，将两气缸隔开 的薄活塞的质量为 m、横截面积为 S，此时活塞恰好没有与气缸 a 底部接触（图甲中所示位置）。现将气 缸缓慢转动 至图乙位置，转动后重新平衡时活塞在气缸 a 中向下移动的距离为 � 180 L 。重力加速度大小为 4 g，整个装置均由导热性能良好的材料制成，活塞可在气缸 a 内无摩擦地滑动，不计活塞的厚度以及连接两 气缸的细管容积，转动过程中气体的温度恒为 T0。 (1)求转动前气缸 a 中气体的压强 pa； (2)若转动时环境温度同时改变，使得再次平衡时活塞恰好位于气缸 a 的正中间位置，则此时温度为多少？ (3)请计算判断转动后能否通过改变环境的温度，使得再次平衡时活塞回到气缸 a 与细管连接处且恰未接触。 22．如图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸盘紧压在墙上，挤出吸盘 内部分空气，如图甲，然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘同时，锁扣 对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力吸住吸盘，使外界空气不能进入吸盘。由于吸盘内外存在压强差， 使吸盘被紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前密封体积为 V，压强等于大气压强 p0，扳下锁扣后吸盘内体积变为 4V，环境温度为 T0。 （1）若环境气温不变，求扳下锁扣后吸盘内气体压强； （2）若环境温度升高 T ，忽略吸盘体积变化和漏气情况，求温度变化前后吸盘能悬挂的最大质量锁扣之 比。 23．一定质量的气体，在状态变化过程中的 pT 图像如图所示，在 A 状态时的体积为 V0，试画出对应的 VT 图像和 pV 图像（标注字母和箭头）。 参考答案： 1．A 2．A 3．B 4．D 5．D 6．D 7．B 8．B 9．B 10．A 11．A 12．A 13．B 14．C 15．B 16． C 增加 17．0.9 18． 3:1:1； 1:5:1； 19． 保持气体温度不变 略 25 次 4 20．（1） 4 �10 Pa ；（2） 450K 21．(1) pa  27mg 6 ；(2) T  T0 ；(3)不能实现 8S 23 3T0 1 p0 22．（1） 4 ；（2） 3T0  T 23．