高中物理理想气体的状态方程试题

如图所示是一定质量的理想气体沿直线ABC发生状态变化的p-V图像。已知A→B过程中，理想气体内能变化量为25J，吸收的热量为50J，则该过程气体对外界做功为     J，A→C过程气体吸收热量为     J。

如图所示，U形管左端封闭，右端开口，左管横截面积为右管横截面积的2倍，在左管内用水银封闭一段长为26 cm、温度为280 K的空气柱，左右两管水银面高度差为36 cm，外界大气压为76 cm Hg。若给左管的封闭气体加热，使管内气柱长度变为30 cm，则此时左管内气体的温度为多少?

如图，质量为M的导热性能极好的气缸，高为L，开口向上置于水平地面上，气缸中有横截面积为S、质量为m的光滑活塞，活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。外界温度为t₁、大气压为p₀，此时气柱高度为l，气缸和活塞的厚度均可忽略不计，重力加速度为g。

(1)用竖直向上的力作用在活塞上使气缸能离开地面，则需要施加的最小力F₁多大？
(2)将气缸固定在地面上，如果气体温度保持不变，将活塞缓慢拉至气缸顶端，求在顶端处，竖直拉力F₂的大小。
(3)如果外界温度由t₁缓慢升高到恰使活塞移至气缸顶端，则此时外界温度为多少摄氏度？

一定质量的理想气体从状态a变化到状态b的P-V图像如图所示，在这一过程中，下列表述正确的是

A．气体在a状态的内能比b状态的内能大

B．气体向外释放热量

C．外界对气体做正功

D．气体分子撞击器壁的平均作用力增大

一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（   ）

A．状态b的压强大于状态c的压强

B．状态a的压强大于状态b的压强

C．从状态c到状态d，体积减小

D．从状态a到状态c，温度不变

如图所示，可沿气缸壁自由活动的活塞将密封的圆筒形气缸分隔成A、B两部分。活塞与气缸顶部有一弹簧相连。当活塞位于气缸底部时弹簧恰好无形变。开始时B内充有一定量的气体，A内是真空。B部分高度为L₁=0.1m、此时活塞受到的弹簧作用力与重力的大小相等。现将整个装置倒置，达到新的平衡后B部分的高度L₂等于多少?（设气缸和外界导热良好，气体温度保持不变）

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。设活塞和缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好。使缸内气体温度总能与外界大气的温度相同，则下列结论中正确的是

A．若外界大气压强增大，则弹簧将压缩一些

B．若外界大气压强增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大

C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小

D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大

如图⑴所示，吊在天花板下的导热气缸中有一个可无摩擦上下移动且不漏气的活塞A，活塞A的下面吊着一个重物，汽缸中封闭着一定量的理想气体。起初各部分均静止不动，外界大气压保持不变，针对汽缸内的气体，当状态缓慢发生变化时，下列判断正确的是（   ）

A．环境温度升高，气体的压强一定增大

B．当活塞向下移动时，外界一定对气体做正功

C．保持环境温度不变，缓慢增加重物的质量，气体一定会吸热

D．缓慢增加重物的质量，欲保持气体体积不变，必须设法减少气体的内能

（选修模块3-3）
（1）如图甲所示是一平面上晶体物质微粒的排列情况，图中三条等长线AB、AC、AD上物质微粒的数目不同，由此得出晶体具有   的性质。如图乙所示，液体表面层分子间距离大于分子平衡距离r₀，因此表面层分子间作用表现为吸引力，这些力的宏观表现就是液体的表面张力，表面张力的方向与液面____ （选填“平行”或“垂直”）。

（2）一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程，设气体在状态A、B时的温度分别为T_A和T_B，已知T_A="300" K，则T_B =______K；气体从C→A的过程中做功为100J，同时吸热250J，则此过程中气体内能是增加了_______J．

(3）已知二氧化碳摩尔质量为M ，阿伏加德罗常数为N _A，在海面处容器内二氧化碳气体的密度为ρ 。现有该状态下体积为V 的二氧化碳，则含有的分子数为_________。实验表明，在2500m深海中，二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体。将二氧化碳分子看作直径为D的球，则该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为_________。

lmol理想气体的压强p与体积V关系如图所示。气体在状态A时的压强为p₀、体积为V₀，热力学温度为T₀，在状态B时的压强为2p₀，体积为2V₀，AB为直线段。已知该气体内能与温度成正比U=T（ 为比例系数）。求：

①气体在B状态时的热力学温度；
②气体从状态A变化到状态B的过程中，吸收的热量。

如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内用水银封闭一定质量的理想气体，上管足够长。图中大小截面积分别为S₁=2cm²、S₂=lcm²。粗细管内水银柱长度h₁=h₂=2cm，封闭气体长度L=22cm。大气压强P₀=76cmHg，气体初始温度为57℃。求

①若缓慢升高气体温度，升高至多少开尔文方可将所有水银全部挤入细管内。
②若温度升高至492K，液柱下端离开玻璃管底部的距离。

如图，气缸左右两侧气体由绝热活塞隔开，活塞与气缸光滑接触。初始时两侧气体均处于平衡态，体积之比 $V_1:V_2=1:2$ ，温度之比 $T_1:T_2=2:5$ 。先保持右侧气体温度不变，升高左侧气体温度，使两侧气体体积相同；然后使活塞导热，两侧气体最后达到平衡，求：

（1）两侧气体体积相同时，左侧气体的温度与初始温度之比；
（2）最后两侧气体的体积之比。

简易温度计构造如图所示。两内径均匀的竖直玻璃管下端与软管连接，在管中灌入液体后，将左管上端通过橡皮塞插入玻璃泡。在标准大气压下，调节右管的高度，使左右两管的液面相平，在左管液面位置标上相应的温度刻度，多次改变温度，重复上述操作。

（1）（单选题）此温度计的特点是（）

A．	刻度均匀，刻度值上小下大	B．	刻度均匀，刻度值上大下小
C．	刻度不均匀，刻度值上小下大	D．	刻度不均匀，刻度值上大下小

（2）（多选题）影响这个温度计灵敏度的因素有（）

A．	液体密度	B．	玻璃泡大小
C．	左管内径粗细	D．	右管内径粗细

（3）若管中液体是水银，当大气压变为75时，用该温度计测得的温度值（选填"偏大"或"偏小"）。为测得准确的温度，在测量时需。

如图所示是一定质量的理想气体的体积V和摄氏温度变化关系的v-t图象，气体由状态A变化到状态 B的过程中，下列说法正确的是______。(填正确的答案标号。选对一个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错一个扣3分，最低得分0分)

A．气体的内能增大

B．气体的内能不变

C．气体的压强减小

D．气体的压强不变

E．气体对外做功，同时从外界吸收能量

如图所示，一个绝热的气缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将气缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A 和 B。活塞的质量为m，横截面积为S，与隔板相距h。现通过电热丝缓慢加热气体，当A气体吸收热量Q时，活塞上升了h，此时气体的温度为T₁。已知大气压强为P₀，重力加速度为g。

①加热过程中，若A气体内能增加了ΔE₁，求B气体内能增加量ΔE₂
②现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时A气体的温度为T₂。求此时添加砂粒的总质量Δm。