高中物理理想气体的状态方程试题

对一定量的理想气体，下列说法正确的是（    ）

A．气体体积是指所有气体分子的体积之和

B．气体分子的热运动越剧烈，气体的温度就越高

C．当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少

D．气体的压强是由气体分子的重力产生的，在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强

如图所示为一定质量的理想气体的P－图象，图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是（    ）

A．T_A>T_B＝T_C         B．T_A>T_B>T_C        C．T_A＝T_B>T_C         D．T_A<T_B<T_C

如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l₁=66cm的水银柱，中间封有长l₂=6.6cm的空气柱，上部有长l₃=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为P₀=76cmHg．如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度．封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．

对于一定量的理想气体，下列说法正确的是 （ ）

A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变

B．若气体的内能不变，其状态也一定不变

C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大

D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关

E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大

如图所示，在长为L=57cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33℃，大气压强p_o="76cm" Hg．

①若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度为多少摄氏度；
②若保持管内温度始终为33℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强。

如图一端封闭，粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中，当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强cmHg，

（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少?
（2）封闭气体的温度重新回到280K后为使封闭气柱长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？

如图所示，体积为V、内壁光滑的圆柱形导热气缸顶部有一质量和厚度均可忽略的活塞；气缸内密封有温度为2.4T0、压强为1.2P₀的理想气体．P₀和T₀分别为大气的压强和温度．已知：气体内能U与温度T的关系为U=aT，a为正的常量；容器内气体的所有变化过程都是缓慢的，求：

（1）缸内气体与大气达到平衡时的体积V₁；
（2）在活塞下降过程中，气缸内气体放出的热量Q．

关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，下列说法中正确的是(    )

A．温度升高，气体分子的平均速率增大

B．温度相同时，各种气体分子的平均速率都相同

C．温度相同时，各种气体分子的平均动能相同

D．温度相同时，各种气体的内能相同

如图所示，用销钉固定的导热活塞把水平放置的导热气缸分隔成容积相等的两部分，分别封闭着A、B两部分理想气体。A部分气体压强为p_A0＝2.5×10⁵Pa，B部分气体压强为p_B0＝1.5×10⁵Pa。现拔去销钉，待活塞重新稳定后，（外界温度保持不变，活塞与气缸间摩擦可忽略不计，整个过程无漏气发生）

①求此时A部分气体体积与原来体积之比；
②判断此过程中A部分气体是吸热还是放热，并简述理由。

如图，绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分，K与气缸壁的接触是光滑的。两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b。气体分子之间相互作用势能可忽略。现通过电热丝对气体a加热一段时间后，a、b各自达到新的平衡（   ）

A．a的体积增大了，压强变小了

B．b的温度不变

C．加热后a的分子热运动比b的分子热运动更激烈

D．b增加的内能大于a增加的内能

一活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，初始时气体体积为3.0×10^-3 m³，测得此时气体的温度和压强分别为300 K和1.0×10⁵ Pa,加热气体缓慢推动活塞，测得气体的温度和压强分别为320 K和1.0×10⁵ Pa。
①求此时气体的体积。
②保持温度为320 K不变，缓慢改变作用在活塞上的力，使气体压强变为8.0×10⁴ Pa，求此时气体的体积。

(18分)如图所示，U型细玻璃管竖直放置，各部分水银柱的长度分别为L₂="25" cm、L₃="25" cm、L₄="10" cm，A端被封空气柱的长度为L₁="60" cm，BC在水平面上。整个装置处在恒温环境中，外界气压P₀="75" cmHg。

①将玻璃管绕C点在纸面内沿顺时针方向缓慢旋转90°至CD管水平，求此时被封空气柱的长度；
②将玻璃管绕B点在纸面内沿逆时针方向缓慢旋转90°至AB管水平，求此时被封空气柱的长度。

如图，水平放置的密封气缸内被一竖直隔板分隔为左右两部分，隔板可在气缸内无摩擦滑动，右侧气体内由一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止，左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流，通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时，与初始状态相比(      ) 

A．右边气体温度升高，左边气体温度不变

B．左右两边气体温度都升高

C．左边气体压强增大

D．右边气体内能的增加量等于电热丝放出的热量

如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞。容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d。现在活塞上方施加竖直向下、且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离（未碰及玻璃管和木块），下列说法中正确的是（     ）

A．d和b都减小

B．只有b减小

C．只有a减小

D．a和c都减小

如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad平行于横坐标轴，ab的延长线过坐标原点，dc平行于纵轴，以下说法正确的是（ ）

A．从状态d到c，气体不吸热也不放热

B．从状态c到b，气体吸热

C．从状态a到d，气体对外做功

D．从状态b到a，气体放热