理想气体 一、选择题（共 14） 1．在绝热的气缸内封闭着质量、体积和种类都相同的两部分气体 A 和 B（不计气体分子之间的作用 力），中间用导热的固定隔板 P 隔开．若不导热的活塞 Q 在外力作用下向外移动时，下列论述正确的是 ．（填选项前的字母） A．气体 A 压强减小，内能不变 B．气体 B 压强减小，内能不变 C．气体 B 压强减小，内能减小 D．气体 A 压强不变，内能不变 2．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 3．如图所示，一横截面积为 S 的试管水平固定，管中有一厚度不计的活塞，活塞两侧的气体压强均为大气 压强 p0 、热力学温度均为 T0  300K ，现对试管缓慢加热，当管内气体（视为理想气体）的温度缓慢升至 T  400K 时，活塞恰好开始移动。大气压强保持不变。活塞与管壁间的最大静摩擦力的大小为（　　） A． p S 0 B． 2 p0 S 3 C． 1 p0 S 2 4．下列说法正确的是 A．对于温度不同的物体，温度低的物体内能一定小 B．液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 C．一定质量的气体当温度不变压强增大时，其体积可能增大 D．在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强 1 D． p0 S 3 5．如图所示，下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置，右管开口，水银面到管口距离较 长，左管内被封闭一段气体，水银面比右管稍低，现保持左管不动，为了使两管内水银面最终一样高，下 面采取的措施可行的是( )(以下各种措施中，右管始终没有水银溢出) A．仅减小外界气压 B．仅把 U 形管的右管向下移动 C．仅把 U 形管的右管向上移动 D．仅从 U 形管的右管向内加水银 6．氧气分子在 0℃和 100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别 如图中两条曲线所示。下列说法不正确的是（　　） A．在任一温度下，气体分子的速率分布都呈现“中间多、两头少”的分布规律 B．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形 C．图中实线对应于氧气分子在 100℃时的情形 D．与 0℃时相比，100℃时氧气分子速率出现在 0~400m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大 7．一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再变化到状态 C，其变化过程的 p﹣V 图象如图所示（　 ） A．气体在 A 状态时的内能大于 C 状态时的内能 B．气体在 B 状态时每个分子的动能都比 A 状态时大 C．气体从状态 A 到 B 吸收的热量大于从状态 B 到 C 放出的热量 D．气体从状态 A 到 B 吸收的热量等于从状态 B 到 C 放出的热量 8．一定质量的理想气体从状态 A 经过状态 B 变化到状态 C，其 P-T 图象如图所示。下列说法正确的是（　 ） A．A→B 的过程，气体的内能减小 B．A→B 的过程，气体的体积减小 C．B→C 的过程，气体的体积不变 D．B→C 的过程，气体的内能不变 9．如图所示，由导热材料制成气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩 擦，活塞上方存有少量液体，将一细管插入液体，活塞上方液体会缓慢流出，在此过程中，大气压强与外 界的温度保持不变，则关于这一过程中气缸内的气体（　　） A．单位时间内气体分子对活塞撞击的次数增多 B．气体分子间存在的斥力是活塞向上运动的原因 C．气体分子的速率分布情况不变 D．气体对外界做的功小于气体从外界吸收的热量 10．如图，一定质量的理想气体从状态 a 开始，经历过程①、②、③、④到达状态 e，对此气体，下列说 法不正确的是（　　） A．过程①中气体的压强逐渐增大 B．过程②中气体对外界做正功 C．过程④中气体从外界吸收了热量 D．状态 c、d 的内能相等 11．如图所示为一定质量气体的绝热变化图像（实线）。图中虚线为某条等温线，则气体在上述过程中温 度 A．一直升高 B．一直减小 C．先升高后降低 D．先降低后升高 12．关于气体、固体，下列说法正确的是（　　） A．一定量的理想气体的内能只与温度有关，温度升高时内能一定增加 B．盛有气体的容器做减速运动时，容器中气体的内能随之减小 C．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 D．因为石英是晶体，所以由石英制成的玻璃也是晶体 13．下列说法正确的是 A．液晶的光学性质为各向异性 B．自然发生的热传递过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的 C．所有晶体的物理性质都表现为各向异性 D．理想气体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 E．分子热运动各速率区向的分子数与总分子数的百分比是常数，与温度无关 14．缸内封闭着一定质量的理想气体，以下说法正确的是( ) A．外界向气体发生热传递，气体的内能一定增加 B．不可能把热从低温气体传到高温气体而不产生其他影响 C．如果保持气体温度不变，当压强增大时，气体的密度一定增大 D．若气体体积不变，温度升高，单位时间内撞击单位面积器壁的气体分子数增多 E．该气缸做加速运动时，汽缸内气体温度一定升高 二、非选择题 15．如图所示，两端封闭的均匀半圆（圆心为 O）管道内封闭一定质量理想气体，管内有不计质量、可自 由移动的、绝热活塞 P，将管内气体分成两部分。开始时 OP 与管道的水平直径的夹角为 θ=45°，此时两部 分气体压强均为 P0=1.0×105Pa，温度相同。 (1)若缓慢升高左侧气体的温度，而保持右侧气体温度不变，当活塞缓慢移动到管道最低点（不计摩擦） 时，右侧气体的压强为___________ Pa。 (2)若缓慢升高左侧气体的温度时，为保持活塞位置不变，则右侧气体的温度同时缓慢升高，应为左侧气体 温度 ___________倍。 16．1mol 气体在标准状况下（1atm、273K）时，体积为______L，一定质量的理想气体从上右图所示 p－ V 图中状态 A（标准状况下）沿直线变化到状态 B 的过程中，气体所到达的最高温度是______K（以上结果 均保留 3 位有效数字）． 17．如图所示，用水银血压计测血压时，先向袖带内充气，某次测量充入袖带内气体的压强为 1.4p0，体积 为 V.然后缓慢放气（该过程中温度保持不变）使袖带内气体体积变为 0.7V，压强变回到 p0.则放气过程中袖 带内壁单位时间单位面积上受到分子撞击的次数_________（选填“增大”“减小”或“不变”），在放气过程中 袖带内气体是_________（选填“吸热”或“放热”）. 18．如图（a）所示为一种减震垫，上面布满了圆柱形薄膜气泡，每个气泡内充满体积为 V0 、压强为 p0 的 气体。当平板状物品平放在气泡上时，如图（b）所示，气泡被压缩。若气泡内气体温度保持不变． （1）下列关于圆柱形薄膜气泡内气体压强的说法，正确的是( A．气泡内压强 p0 大于大气压强 C．该压强是由分子的斥力产生的 ) B．该压强是由气体的重力产生的 D．该压强是由大量分子对薄膜频繁碰撞产生的 （2）当体积压缩到 V 时，气泡与物品接触面的面积为 S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力__ ____； （3）当物品放在气泡上后，气泡内气体的压强增加了 p ，求放上物品前后此气泡内气体体积的变化量__ ____。 19．如图所示，左端开口、内壁光滑、内径均匀的圆柱形汽缸水平固定放置，缸内被厚度不计的活塞封闭 有一定质量的理想气体，不漏气。在离缸底距离为 L 的 B 处设有限制装置，使活塞不往 B 的左侧移动，当 缸内气体的温度为 297K 时，活塞静止在 A 处，活塞到缸底的距离为 0.9L 。已知大气压强为 p0 ，现缓慢加 热缸内气体，直至 396K ，求： （1）此时活塞离缸底的距离； （2）此时缸内气体的压强。 20．例 1 如图（a）所示，一质量为 m1 的气缸，横截面积为 S，活塞质量为 有一劲度系数为 k 的弹簧，压缩了 x，大气压为 p0 m2 ．封闭了一部分气体，里面 ，试求封闭气体的压强． 21．如图所示，有一粗细均匀的 T 形玻璃管，上端、右端开口，下端封闭．玻璃管内用如图所示的水银柱 h1 l 在竖直管内封闭有长度 = 30cm 的理想气体，竖直管内的水银柱长 = 24 cm，水平管内的水银柱足够长， 右端用活塞封闭．已知外界大气压强 塞，使下端气柱长变为 l2 p0 = 76 cmHg，保持环境温度恒为 = 25 cm,求： (i)使气柱长度从 30 cm 变为 25 cm 的过程中，活塞移动的距离为多大； T1 = 300 K，现用外力缓慢向左推活 T2 l1 (ii)若活塞左移后保持固定，对玻璃管缓慢加热，使下端气柱长又变回 ，求此时封闭气体的温度 ． 22．有一与汽缸固定连接的卡环，卡环到缸底的距离 L=36cm。活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气 体。当气体的温度 T0=300K、大气压强 p0 =1.0×105Pa 时，活塞与汽缸底部之间的距离 L0=30cm，活塞的面 积 S=50cm2，不计活塞的质量和厚度。现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求： （1）封闭气体温度升高到 T2=540K 时的压强 p2 ； （2）汽缸内的气体从 300K 升高到 540K 的过程中内能增加了 20J，则此过程中气体是吸热还是放热？热量 为多大？ 参考答案： 1．C 【详解】 气体 B 体积增大，对外做功，内能减小，温度降低，A 的热量传递给 B 气体，Ａ的温度也降低，内能也减 小，压强减小，C 对； 2．D 【详解】 A．由理想气体的状态方程 PV C T 当保持气体的温度不变，体积越大，压强越小，有可能保持 C 不变，所以这种现象可能发生，故 A 正确， 与题意不符； B．由理想气体的状态方程 PV C T 当保持气体的体积不变，温度越高，压强越大，有可能保持 C 不变，所以这种现象可能发生，故 B 正确， 与题意不符； C．由理想气体的状态方程 PV C T 当保持气体的压强不变，温度越高，体积越大，有可能保持 C 不变，所以这种现象可能发生，故 C 正确， 与题意不符； D．由理想气体的状态方程 PV C T 当气体的温度升高，体积减小，压强不能减小，只能增大，才有可能保持 C 不变，故 D 错误，与题意相 符。