2.3、气体的等压变化和等容变化 一、选择题（共 16 题） 1．对一定质量的理想气体，以下状态变化中可以实现的是（ ） A．降低温度时，压强不变，体积增大 B．升高温度时，压强增大，体积减小 C．温度不变时，压强体积都增大 D．升高温度时，体积不变，压强减小 2．一定质量的理想气体，在温度 T1 和 T2 下的压强 p 与体积 V 的关系曲线如图所示。气体由状态 A 等容变 化到状态 B 的过程中，下列说法正确的是（　　） A．温度降低，吸收热量 B．温度降低，放出热量 C．温度升高，吸收热量 D．温度升高，放出热量 3．对一定质量的某种气体，在某一状态变化过程中压强 p 与热力学温度 T 的关系如图所示，则描述压强 p 与摄氏温度 t 的关系图象中正确的是(　　) A． B． C． D． 4．下列关于分子热运动的说法中正确的是 A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力 C．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能减小 D．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高 5．下列各种说法中正确的是(　　) A．物体温度不变，其内能一定不变 B．分子运动的平均速度可能为零，瞬时速度不可能为零 C．0 ℃的铁和 0 ℃的冰，它们的分子平均动能相同 D．当充满气体的容器自由下落时，由于失重，气体压强将减小为零 6．一定质量的理想气体，在温度不变的情况下压强变为原来的 2 倍，则体积变为原来的（　　） A．4 倍 B．2 倍 C． 1 2 D． 1 4 7．如图，一定质量的理想气体从状态 I 变化到 II 的过程中，其压强随热力学温度变化的图像为双曲线的一 支。若气体在状态 I 的体积和温度分别为 V2  T12 V1 T22 V2  T1 V1 T2 A． V1  V2 ，且 C． V1  V2 ，且 V1 V2 T2 T1 、 ，在状态Ⅱ的体积和温度分别为 、 ，则（　　） B． V1  V2 ，且 V2  T22 V1 T12 V2  T2 V1 T1 D． V1  V2 ，且 8．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦， 可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好，使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论正确的 是（　　） A．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 B．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大 C．若外界的大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大 D．若外界的大气压增大，则活塞距地面的高度将减小 9．有一定质量的理想气体，如果要使它的密度减小，可能的办法是（　　） A．保持气体体积一定，升高温度 B．保持气体的压强和温度一定，增大体积 C．保持气体的温度一定，增大压强 D．保持气体的压强一定，升高温度 10．一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么使用下列哪些过程 不可以实现( ) A．先将气体等温膨胀，再将气体等容降温 B．先将气体等温压缩，再将气体等容降温 C．先将气体等容升温，再将气体等温膨胀 D．先将气体等容降温，再将气体等温压缩 11．如图，竖直放置的均匀等臂 U 型导热玻璃管两端封闭，管内水银封有 A、B 两段气柱，左管水银面高 于右管水银面，高度差为 h，稳定时 A、B 气柱的压强分别为 pA 和 pB，则（ ） A．若环境温度升高，pA 增大，pB 减小 B．若环境温度降低，稳定后 AB 气柱的压强比值增大 C．若环境温度升高，稳定后 AB 气柱压强变化△pA 一定小于△pB D．若环境温度降低，稳定后 A 处液面高度变化△h 可能大于 12．一定质量的理想气体经历一系列状态变化，其 p－ h 2 1 图线如图所示，变化顺序由 a→b→c→d→a，图中 V ab 线段延长线过坐标原点，cd 线段与 p 轴垂直，da 线段与 1 轴垂直．气体在此状态变化过程中(　　) V A．a→b，压强减小、温度不变、体积增大 B．b→c，压强增大、温度降低、体积减小 C．c→d，压强不变、温度升高、体积减小 D．d→a，压强减小、温度升高、体积不变 13．一定质量的气体，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 14．两端封闭的玻璃管在常温下如图竖直放置，管内有一段汞柱将空气分隔成上下两部分，下列判断中正 确的是（　　） A．当它转过 90°成水平状态时，原下部空气柱体积会减小 B．当它竖直向上加速运动时，下部空气柱体积增大 C．当它自由下落时，上部空气柱体积减小 D．当它完全侵没在冰水中后，上部空气柱体积增大 15．一定量的理想气体从状态 a 开始，经历三个过程 ab、bc、ca 回到原状态，其 p-T 图象如图所示，下列 判断正确的是（　　） A．a→b 过程中，气体体积减小，压强减小 B．b→c 过程中，气体压强不变，体积减小 C．c→a 过程中，气体内能增大，体积不变 D．c→a 过程中，气体压强增大，体积变小 E．a、b 两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同 16．将横截面积为 S 的圆柱形气缸固定在铁架台上，内有可自由移动的轻质活塞，活塞通过轻杆与重物 m 相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球经阀门 K 放置于活塞上，棉球熄灭时立即关闭阀门 K，此时活塞距离气 L 缸底部为 ．之后，缸内气体冷却至环境温度时，重物上升高度为 ．已知环境温度恒为 ，外界大气 27� C 4 L 压为 p0 ( ，缸内气体可以看作是理想气体，则 　　 ) A．重物离开地面稳定后，气体压强可能大于 B．重物离开地面稳定后，气体压强一定小于 p0 p0 C C．酒精棉球熄灭的瞬间，缸内气体的温度 t 可能等于120� C D．酒精棉球熄灭的瞬间，缸内气体的温度 t 可能等于 140� 二、填空题 17．描述气体的力学特性、热学特性、空间特性的状态参量分别是________、________和________．若这 三个参量都不变，则气体状态________（选填“变化”或“不变”）．若该气体状态发生改变，则至少有______ __个参量发生了变化． 18．理想气体的状态方程成立条件：一定______的理想气体． 19．当一定量的气体温度保持不变而体积减小时，单位体积内的分子数将___________，单位时间内撞到 单位面积上的分子数会___________，导致压强___________． 20．如图所示为一定质量气体的 p  T 图线，从图线可知， a � b 气体状态是________变化过程， b � c 是 ___________变化过程， d � a 是_________变化过程． 三、综合题 21．如图为在密闭容器内一定质量的理想气体由状态 A 变为状态 B 的压强 P 随体积 V 的变化关系图像。 (1)用分子动理论观点论证状态 A 到状态 B 理想气体温度升高； (2)若体积 VB：VA=5：3，温度 TA=225K，求 TB。 22．如图所示，两等高气缸 A、B 内壁光滑，且气缸 A 的直径为气缸 B 的 2 倍，下部由体积可忽略的细管 连通；A 上端与大气连通，B 上端封闭；两气缸除 B 顶部导热外，其余部分均绝热．两气缸中各有一厚度 可忽略的绝热轻活塞 a、b，活塞 b 把封闭着的理想气体分成两部分；当大气压为 P0，外界和气缸内气体温 度均为 27℃且平衡时，活塞 a、b 离气缸顶部的距离均为气缸高度的 1/4. ① 现通过电热丝对 a、b 下方的气体缓慢加热，当活塞 a 恰升至顶部时，求活塞 a、b 间气体的温度； ② 继续缓慢加热，使活塞 b 上升，当活塞 b 上升的距离是气缸高度的 1/16 时，求活塞 b 上方的气体压强． 23．如图所示为一定质量的理想气体从状态 A 经 B、C、D 再回到 A 的 p  V 图象。 (1)试分析 AB、BC、CD、DA 分别是什么过程？ (2)若已知在状态 A 时气体温度为 150K ，分别求出在状态 B、C、D 时的温度，并把此图改画为 p  T 图 像。 24．一定质量的气体，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．B 【详解】 PV 试题分析：降低温度时，压强不变，根据 T  C 知 V 减小，故 A 错误；升高温度时，压强增大，根据 PV C T PV 知 V 可能减小也可能增大，故 B 正确；温度不变时，压强增大，根据 T  C 知 V 减小，故 C 错误；升高 PV 温度时，体积不变，根据 T  C 知压强增大，故 D 错误；故选 B． 2．C 【详解】 气体由状态 A 等容变化到状态 B 的过程中，压强增大，由等容变化规律 p  C 可知，温度升高，理想气体 T 内能增大，再根据热力学第一定律 U =Q +W 可知，由于所体发生等容变化，则气体不对外做功，外界也 不对气体做功，所以气体吸收热量，故 C 正确，ABD 错误。 故选 C。 3．C 【详解】 根据气体状态方程 确，ABD 错误． 4．D 【详解】 PV  c ，结合图像可知气体发生等容变化，把 T＝t＋273 代入得 p＝k(t＋273)，故 C 正 T 布朗运动是小微粒的运动，不是分子的运动，故 A 错误；气体分子散开的原因在于气体分子永不停息的做 无规则的运动，而不是分子间作用力作用力的缘故，故 B 错误；对于一定量的理想气体，如果压强不变， 体积增大，温度升高，则它的内能一定增加，故 C 错误；温度是气体分子热运动的标志，温度越高，分子 热运动越剧烈，故 D 正确．所以 D 正确，ABC 错误． 5．C 【详解】 A、内能由分子动能和分子势能两部分构成 温度不变 ,物体分子平均动能不变 ,而分子势能是否改变 ,不知 道，A 错误．B、温度是分子平均动能变化的标志，所以分子的平均动能不能为零，B 错误．C、0℃的铁 和 0℃的冰，它们的分子平均动能相等，C 正确．失重时，密闭容器内的气体对器壁的压强不变．D 错 误．故选 C 6．C 【详解】 根据理想气体状态方程有 pV C T 1 在温度不变的情况下压强变为原来的 2 倍，体积变为原来的 2 。 选项 C 正确，ABC 错误。 故选 C。 7．B 【详解】 ABCD．由图可知， p  T 图像为双曲线的一支，令 p k T 再由理