專題57 氣體的等容變化-十年（2014-2023）高考物理真題含解析

專題57氣體的等容變化-十年（2014-2023）高考物理真題分項(xiàng)匯編（全國通用）專題58氣體的等容變化一、單選題1．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中（

）

A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分子的平均動(dòng)能增大C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D．單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小2．（2022·北京·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（

）A．從a到b，氣體溫度保持不變 B．從a到b，氣體對外界做功C．從b到c，氣體內(nèi)能減小 D．從b到c，氣體從外界吸熱3．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)溫度和的關(guān)系，正確的是（）A． B．C． D．4．（2014·重慶·高考真題）重慶出租車常以天然氣作為燃料,加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中,若儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變,則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A．壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減小B．吸收熱量,內(nèi)能增大C．壓強(qiáng)減小,分子平均動(dòng)能增大D．對外做功,分子平均動(dòng)能減小二、多選題5．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如圖上從a到b的線段所示。在此過程中（）A．氣體一直對外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量6．（2021·海南·高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c，直線過原點(diǎn)。則氣體（）A．在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)B．在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)C．在的過程中內(nèi)能保持不變D．在的過程對外做功7．（2016·全國·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p–T圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O．下列判斷正確的是（）A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功E．在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功8．（2014·全國·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其圖象如圖所示，下列判斷正確的是（

）A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．A、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同三、解答題9．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）某飲料瓶內(nèi)密封一定質(zhì)量理想氣體，時(shí)，壓強(qiáng)。（1）時(shí)，氣壓是多大？（2）保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與（1）時(shí)相同時(shí)，氣體體積為原來的多少倍？

10．（2023·浙江·高考真題）某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動(dòng)。開始時(shí)氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時(shí)容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B?；钊３植粍?dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了。取大氣壓，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強(qiáng)；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q。11．（2021·重慶·高考真題）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略?，F(xiàn)有容積為的某氣罐裝有溫度為、壓強(qiáng)為的氦氣，將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為，壓強(qiáng)均為，為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過程無漏氣。（1）求密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體的體積；（2）若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度為，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)。12．（2018·海南·高考真題）一儲存氮?dú)獾娜萜鞅灰唤^熱輕活塞分隔成兩個(gè)氣室A和B，活塞可無摩擦地滑動(dòng)。開始時(shí)用銷釘固定活塞，A中氣體體積為2.5×10-4m3，溫度為27℃，壓強(qiáng)為6.0×104Pa；B中氣體體積為4.0×10-4m3，溫度為-17℃，壓強(qiáng)為2.0×104Pa。現(xiàn)將A中氣體的溫度降至-17℃，然后拔掉銷釘，并保持A、B中氣體溫度不變，求穩(wěn)定后A和B中氣體的壓強(qiáng)。13．（2021·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在汽缸中，活塞的面積為S，與汽缸底部相距L，汽缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強(qiáng)、溫度與外界大氣相同，分別為和?，F(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時(shí)間后斷開，活塞緩慢向右移動(dòng)距離L后停止，活塞與汽缸間的滑動(dòng)摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，整個(gè)過程中氣體吸收的熱量為Q，求該過程中（1）內(nèi)能的增加量；（2）最終溫度T。14．（2021·河北·高考真題）某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為。（1）當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)為。15．（2021·湖南·高考真題）小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電子天平測量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量、截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為時(shí)，測得環(huán)境溫度。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度。（1）當(dāng)電子天平示數(shù)為時(shí)，環(huán)境溫度為多少？（2）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度為多少？16．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖，圓柱形導(dǎo)熱汽缸長，缸內(nèi)用活塞（質(zhì)量和厚度均不計(jì)）密閉了一定質(zhì)量的理想氣體，缸底裝有一個(gè)觸發(fā)器D，當(dāng)缸內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到時(shí)，D被觸發(fā)，不計(jì)活塞與缸壁的摩擦。初始時(shí)，活塞位于缸口處，環(huán)境溫度，壓強(qiáng)。(1)若環(huán)境溫度不變，緩慢向下推活塞，求D剛好被觸發(fā)時(shí)，到缸底的距離；(2)若活塞固定在缸口位置，緩慢升高環(huán)境溫度，求D剛好被觸發(fā)時(shí)的環(huán)境溫度。17．（2017·全國·高考真題）如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3，B中有一可自由滑動(dòng)的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時(shí)，三個(gè)閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃，汽缸導(dǎo)熱。(1)打開K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；(2)接著打開K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；(3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃，求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。18．（2019·全國·高考真題）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中．該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改部其性能．一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃．氬氣可視為理想氣體．（1）求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；（2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)．19．（2015·全國·高考真題）如圖，一固定的豎直汽缸有一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的質(zhì)量為，橫截面積為，小活塞的質(zhì)量為，橫截面積為；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為，汽缸外大氣壓強(qiáng)為，溫度為．初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為，現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度取，求：（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．20．（2016·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB．（1）若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，水銀柱將如何移動(dòng)？某同學(xué)解答如下：設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由，…，，…，所以水銀柱將向下移動(dòng)．上述解答是否正確？若正確，請寫出完整的解答；若不正確，請說明理由并給出正確的解答．（2）在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為ΔpA和ΔpB，分析并比較二者的大小關(guān)系．21．（2015·重慶·高考真題）北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會(huì)很快凍結(jié)，若剛吹出時(shí)肥皂泡內(nèi)氣體溫度為，壓強(qiáng)為，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為，整個(gè)過程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為，求凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差。22．（2015·山東·高考真題）扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象；如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)P0．當(dāng)封閉氣體溫度上升至303K時(shí)，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部壓強(qiáng)立即減為P0，溫度仍為303K．再經(jīng)過一段時(shí)間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K．整個(gè)過程中封閉氣體均可視為理想氣體．求：（?。┊?dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)；（ⅱ）當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時(shí)，豎直向上提起杯蓋所需的最小力．四、填空題23．（2022·福建·高考真題）帶有活塞的汽缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣體開始處于a狀態(tài)，然后經(jīng)過狀態(tài)變化過程到達(dá)c狀態(tài)。在圖中變化過程如圖所示。（1）氣體從a狀態(tài)經(jīng)過到達(dá)b狀態(tài)的過程中壓強(qiáng)____________。（填“增大”、“減小”或“不變”）（2）氣體從b狀態(tài)經(jīng)過到達(dá)c狀態(tài)的過程要____________。（填“吸收”或“放出”）熱量。24．（2017·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，汽缸固定于水平面，用截面積為20cm2的活塞封閉一定量的氣體，活塞與缸壁間摩擦不計(jì)．當(dāng)大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa、氣體溫度為87℃時(shí)，活塞在大小為40N、方向向左的力F作用下保持靜止，氣體壓強(qiáng)為____Pa．若保持活塞不動(dòng)，將氣體溫度降至27℃，則F變?yōu)開_____N．

專題58氣體的等容變化一、單選題1．（2023·江蘇·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，密閉容器內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B。該過程中（

）

A．氣體分子的數(shù)密度增大B．氣體分子的平均動(dòng)能增大C．單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小D．單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)減小【答案】B【解析】A．根據(jù)可得則從A到B為等容線，即從A到B氣體體積不變，則氣體分子的數(shù)密度不變，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．從A到B氣體的溫度升高，則氣體分子的平均動(dòng)能變大，則選項(xiàng)B正確；C．從A到B氣體的壓強(qiáng)變大，氣體分子的平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對單位面積的器壁的碰撞力變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．氣體的分子密度不變，從A到B氣體分子的平均速率變大，則單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的氣體分子數(shù)變大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。2．（2022·北京·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（

）A．從a到b，氣體溫度保持不變 B．從a到b，氣體對外界做功C．從b到c，氣體內(nèi)能減小 D．從b到c，氣體從外界吸熱【答案】D【解析】AB．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿題圖路徑到達(dá)狀態(tài)b過程中氣體發(fā)生等容變化，壓強(qiáng)減小，根據(jù)查理定律，可知?dú)怏w溫度降低，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q＋W，由于氣體不做功，內(nèi)能減小，則氣體放熱，AB錯(cuò)誤；CD．一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)b沿題圖路徑到達(dá)狀態(tài)c過程中氣體發(fā)生等壓變化，體積增大，根據(jù)，可知?dú)怏w溫度升高，內(nèi)能增大，再根據(jù)熱力學(xué)第一定律U=Q＋W，可知b到c過程吸熱，且吸收的熱量大于功值，C錯(cuò)誤、D正確。故選D。3．（2020·北京·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)溫度和的關(guān)系，正確的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】由圖可知狀態(tài)A到狀態(tài)B是一個(gè)等壓過程，根據(jù)因?yàn)閂B>VA，故TB>TA；而狀態(tài)B到狀態(tài)C是一個(gè)等容過程，有因?yàn)閜B>pC，故TB>TC；對狀態(tài)A和C有可得TA=TC；綜上分析可知C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C。4．（2014·重慶·高考真題）重慶出租車常以天然氣作為燃料,加氣站儲氣罐中天然氣的溫度隨氣溫升高的過程中,若儲氣罐內(nèi)氣體體積及質(zhì)量均不變,則罐內(nèi)氣體(可視為理想氣體)()A．壓強(qiáng)增大,內(nèi)能減小B．吸收熱量,內(nèi)能增大C．壓強(qiáng)減小,分子平均動(dòng)能增大D．對外做功,分子平均動(dòng)能減小【答案】B【解析】質(zhì)量一定的氣體，體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，是一個(gè)等容變化，據(jù)壓強(qiáng)的微觀解釋：（1）溫度升高：氣體的平均動(dòng)能增加；（2）單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積的器壁的分子數(shù)增多，可知壓強(qiáng)增大．由于溫度升高，所以分子平均動(dòng)能增大，物體的內(nèi)能變大；體積不變，對內(nèi)外都不做功，內(nèi)能增大，所以只有吸收熱量，故ACD錯(cuò)誤，B正確．二、多選題5．（2022·全國·統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如圖上從a到b的線段所示。在此過程中（）A．氣體一直對外做功B．氣體的內(nèi)能一直增加C．氣體一直從外界吸熱D．氣體吸收的熱量等于其對外做的功E．氣體吸收的熱量等于其內(nèi)能的增加量【答案】BCE【解析】A．因從a到b的p—T圖像過原點(diǎn)，由可知從a到b氣體的體積不變，則從a到b氣體不對外做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．因從a到b氣體溫度升高，可知?dú)怏w內(nèi)能增加，選項(xiàng)B正確；CDE．因W=0，?U>0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律?U=W+Q可知，氣體一直從外界吸熱，且氣體吸收的熱量等于內(nèi)能增加量，選項(xiàng)CE正確，D錯(cuò)誤。故選BCE。6．（2021·海南·高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c，直線過原點(diǎn)。則氣體（）A．在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)B．在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)C．在的過程中內(nèi)能保持不變D．在的過程對外做功【答案】AC【解析】AB．根據(jù)可知，因直線ac過原點(diǎn)，可知在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)，b點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率小于c點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率，可知在狀態(tài)b的壓強(qiáng)大于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．在的過程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項(xiàng)C正確；D．在的過程中，氣體的體積不變，則氣體不對外做功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選AC。7．（2016·全國·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷等溫或等壓過程ab、bc、cd、da回到原狀態(tài)，其p–T圖像如圖所示，其中對角線ac的延長線過原點(diǎn)O．下列判斷正確的是（）A．氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等B．氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能C．在過程cd中氣體向外界放出的熱量大于外界對氣體做的功D．在過程da中氣體從外界吸收的熱量小于氣體對外界做的功E．在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功【答案】ABE【解析】根據(jù)氣體狀態(tài)方程，得，p-T圖象的斜率，a、c兩點(diǎn)在同一直線上，即a、c兩點(diǎn)是同一等容線上的兩點(diǎn)，體積相等，故A正確；B、理想氣體在狀態(tài)a的溫度大于狀態(tài)c的溫度，理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，溫度高，內(nèi)能大，故氣體在狀態(tài)a時(shí)的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時(shí)的內(nèi)能，B正確；C、在過程cd中溫度不變，內(nèi)能不變，等溫變化壓強(qiáng)與體積成反比，壓強(qiáng)大體積小，從c到d體積減小，外界對氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，所以，所以在過程cd中氣體向外界放出的熱量等于外界對氣體做的功，C錯(cuò)誤；D、在過程da中，等壓變化，溫度升高，內(nèi)能增大，體積變大，外界對氣體做負(fù)功即，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，，所以在過程da中氣體從外界吸收的熱量大于氣體對外界做的功，D錯(cuò)誤；E、在過程bc中，等壓變化，溫度降低，內(nèi)能減小，體積減小，外界對氣體做功，根據(jù)，即pV=CT，，da過程中，氣體對外界做功，因?yàn)?，所以，在過程bc中外界對氣體做的功等于在過程da中氣體對外界做的功，故E正確．8．（2014·全國·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經(jīng)歷三個(gè)過程ab、bc、ca回到原狀態(tài)，其圖象如圖所示，下列判斷正確的是（

）A．過程ab中氣體一定吸熱B．過程bc中氣體既不吸熱也不放熱C．過程ca中外界對氣體所做的功等于氣體所放的熱D．A、b和c三個(gè)狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動(dòng)能最小E．b和c兩個(gè)狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時(shí)間內(nèi)受到氣體分子撞擊的次數(shù)不同【答案】ADE【解析】試題分析：從a到b的過程，根據(jù)圖線過原點(diǎn)可得，所以為等容變化過程，氣體沒有對外做功，外界也沒有對氣體做功，所以溫度升高只能是吸熱的結(jié)果，選項(xiàng)A對．從b到c的過程溫度不變，可是壓強(qiáng)變小，說明體積膨脹，對外做功，理應(yīng)內(nèi)能減少溫度降低，而溫度不變說明從外界吸熱，選項(xiàng)B錯(cuò)．從c到a的過程，壓強(qiáng)不變，根據(jù)溫度降低說明內(nèi)能減少，根據(jù)改變內(nèi)能的兩種方式及做功和熱傳遞的結(jié)果是內(nèi)能減少，所以外界對氣體做的功小于氣體放出的熱量，選項(xiàng)C錯(cuò)．分子的平均動(dòng)能與溫度有關(guān)，狀態(tài)a的溫度最低，所以分子平均動(dòng)能最小，選項(xiàng)D對．b和c兩個(gè)狀態(tài)，溫度相同，即分子運(yùn)動(dòng)的平均速率相等，單個(gè)分子對容器壁的平均撞擊力相等，根據(jù)b壓強(qiáng)大，可判斷狀態(tài)b單位時(shí)間內(nèi)容器壁受到分子撞擊的次數(shù)多，選項(xiàng)E對．考點(diǎn)：分子熱運(yùn)動(dòng)理想氣體狀態(tài)方程氣體壓強(qiáng)的微觀解釋三、解答題9．（2023·海南·統(tǒng)考高考真題）某飲料瓶內(nèi)密封一定質(zhì)量理想氣體，時(shí)，壓強(qiáng)。（1）時(shí)，氣壓是多大？（2）保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與（1）時(shí)相同時(shí)，氣體體積為原來的多少倍？

【答案】（1）；（2）0.97【解析】（1）瓶內(nèi)氣體的始末狀態(tài)的熱力學(xué)溫度分別為，溫度變化過程中體積不變，故由查理定律有解得（2）保持溫度不變，擠壓氣體，等溫變化過程，由玻意耳定律有解得10．（2023·浙江·高考真題）某探究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)報(bào)警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器內(nèi)用面積、質(zhì)量的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動(dòng)。開始時(shí)氣體處于溫度、活塞與容器底的距離的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時(shí)容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上升恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時(shí)氣體達(dá)到狀態(tài)B。活塞保持不動(dòng)，氣體被繼續(xù)加熱至溫度的狀態(tài)C時(shí)觸動(dòng)報(bào)警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了。取大氣壓，求氣體。（1）在狀態(tài)B的溫度；（2）在狀態(tài)C的壓強(qiáng)；（3）由狀態(tài)A到狀態(tài)C過程中從外界吸收熱量Q?！敬鸢浮浚?）330K；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，封閉氣體的壓強(qiáng)不變，則有解得（2）從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，活塞緩慢上升，則解得根據(jù)題意可知，氣體由狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體的體積不變，則有解得（3）根據(jù)題意可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體對外做功為由熱力學(xué)第一定律有解得11．（2021·重慶·高考真題）定高氣球是種氣象氣球，充氣完成后，其容積變化可以忽略?，F(xiàn)有容積為的某氣罐裝有溫度為、壓強(qiáng)為的氦氣，將該氣罐與未充氣的某定高氣球連通充氣。當(dāng)充氣完成后達(dá)到平衡狀態(tài)后，氣罐和球內(nèi)的溫度均為，壓強(qiáng)均為，為常數(shù)。然后將氣球密封并釋放升空至某預(yù)定高度，氣球內(nèi)氣體視為理想氣體，假設(shè)全過程無漏氣。（1）求密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體的體積；（2）若在該預(yù)定高度球內(nèi)氣體重新達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度為，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）設(shè)密封時(shí)定高氣球內(nèi)氣體體積為V，由玻意耳定律解得（2）由查理定律解得12．（2018·海南·高考真題）一儲存氮?dú)獾娜萜鞅灰唤^熱輕活塞分隔成兩個(gè)氣室A和B，活塞可無摩擦地滑動(dòng)。開始時(shí)用銷釘固定活塞，A中氣體體積為2.5×10-4m3，溫度為27℃，壓強(qiáng)為6.0×104Pa；B中氣體體積為4.0×10-4m3，溫度為-17℃，壓強(qiáng)為2.0×104Pa?，F(xiàn)將A中氣體的溫度降至-17℃，然后拔掉銷釘，并保持A、B中氣體溫度不變，求穩(wěn)定后A和B中氣體的壓強(qiáng)?！敬鸢浮縫=3.2×104Pa【解析】對A中的氣體，根據(jù)查理定律代入數(shù)據(jù)可得拔掉銷釘后，根據(jù)玻意耳定律可得代入數(shù)據(jù)解得13．（2021·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量理想氣體被活塞封閉在汽缸中，活塞的面積為S，與汽缸底部相距L，汽缸和活塞絕熱性能良好，氣體的壓強(qiáng)、溫度與外界大氣相同，分別為和。現(xiàn)接通電熱絲加熱氣體，一段時(shí)間后斷開，活塞緩慢向右移動(dòng)距離L后停止，活塞與汽缸間的滑動(dòng)摩擦為f，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，整個(gè)過程中氣體吸收的熱量為Q，求該過程中（1）內(nèi)能的增加量；（2）最終溫度T?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）活塞移動(dòng)時(shí)受力平衡氣體對外界做功根據(jù)熱力學(xué)第一定律解得（2）活塞發(fā)生移動(dòng)前，等容過程活塞向右移動(dòng)了L，等壓過程且解得14．（2021·河北·高考真題）某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣，溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為。（1）當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃，求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值，設(shè)環(huán)境溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)為?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）由題意可知夾層中的氣體發(fā)生等容變化，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知代入數(shù)據(jù)解得（2）當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂縫后，靜置足夠長時(shí)間，則夾層壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)相等，設(shè)夾層體積為V，以靜置后的所有氣體為研究對象有解得則增加空氣的體積為所以增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量之比為15．（2021·湖南·高考真題）小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電子天平測量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量、截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為時(shí)，測得環(huán)境溫度。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度。（1）當(dāng)電子天平示數(shù)為時(shí)，環(huán)境溫度為多少？（2）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度為多少？【答案】（1）297K；（2）309K【解析】（1）由電子天平示數(shù)為600.0g時(shí)，則細(xì)繩對鐵塊拉力為又：鐵塊和活塞對細(xì)繩的拉力相等，則汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)①當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時(shí)，設(shè)此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p2，對受力分析有②由題意可知，汽缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比：③聯(lián)立①②③式解得（2）環(huán)境溫度越高，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)越大，活塞對細(xì)繩的拉力越小，則電子秤示數(shù)越大，由于細(xì)繩對鐵塊的拉力最大為0，即電子天平的示數(shù)恰好為1200g時(shí)，此時(shí)對應(yīng)的環(huán)境溫度為裝置可以測量最高環(huán)境溫度。設(shè)此時(shí)汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p3，對受力分析有④又由汽缸內(nèi)氣體體積不變，則壓強(qiáng)與溫度成正比⑤聯(lián)立①④⑤式解得16．（2020·海南·統(tǒng)考高考真題）如圖，圓柱形導(dǎo)熱汽缸長，缸內(nèi)用活塞（質(zhì)量和厚度均不計(jì)）密閉了一定質(zhì)量的理想氣體，缸底裝有一個(gè)觸發(fā)器D，當(dāng)缸內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到時(shí)，D被觸發(fā)，不計(jì)活塞與缸壁的摩擦。初始時(shí)，活塞位于缸口處，環(huán)境溫度，壓強(qiáng)。(1)若環(huán)境溫度不變，緩慢向下推活塞，求D剛好被觸發(fā)時(shí)，到缸底的距離；(2)若活塞固定在缸口位置，緩慢升高環(huán)境溫度，求D剛好被觸發(fā)時(shí)的環(huán)境溫度。【答案】(1)；(2)【解析】(1)設(shè)汽缸橫截面積為；D剛好被觸發(fā)時(shí)，到缸底的距離為，根據(jù)玻意耳定律得帶入數(shù)據(jù)解得(2)此過程為等容變化，根據(jù)查理定律得帶入數(shù)據(jù)解得17．（2017·全國·高考真題）如圖，容積均為V的汽缸A、B下端有細(xì)管（容積可忽略）連通，閥門K2位于細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門K1、K3，B中有一可自由滑動(dòng)的活塞（質(zhì)量、體積均可忽略）。初始時(shí)，三個(gè)閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3，通過K1給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣壓p0的3倍后關(guān)閉K1。已知室溫為27℃，汽缸導(dǎo)熱。(1)打開K2，求穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；(2)接著打開K3，求穩(wěn)定時(shí)活塞的位置；(3)再緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體使其溫度升高20℃，求此時(shí)活塞下方氣體的壓強(qiáng)。【答案】(1)，2p0；(2)上升直到B的頂部；(3)1.6p0【解析】(1)設(shè)打開K2后，穩(wěn)定時(shí)活塞上方氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為V1。依題意，被活塞分開的兩部分氣體都經(jīng)歷等溫過程。由玻意耳定律得對B有對于A有聯(lián)立式得，(2)剛打開K3時(shí)，活塞上方氣體壓強(qiáng)變?yōu)榇髿鈮簭?qiáng)，則活塞下方氣體壓強(qiáng)大，活塞將上升。設(shè)活塞運(yùn)動(dòng)到頂部之前重新穩(wěn)定，令下方氣體與A中氣體的體積之和為V2（）。由玻意耳定律得得則打開K3后活塞上會(huì)升直到B的頂部為止。(3)活塞上升到B的頂部，令汽缸內(nèi)的氣體壓強(qiáng)為，由玻意耳定律得設(shè)加熱后活塞下方氣體的壓強(qiáng)為p3，氣體溫度從T1=300K升高到T2=320K的等容過程中，由查理定律得聯(lián)立可得p3=1.6p018．（2019·全國·高考真題）熱等靜壓設(shè)備廣泛用于材料加工中．該設(shè)備工作時(shí)，先在室溫下把惰性氣體用壓縮機(jī)壓入到一個(gè)預(yù)抽真空的爐腔中，然后爐腔升溫，利用高溫高氣壓環(huán)境對放入爐腔中的材料加工處理，改部其性能．一臺熱等靜壓設(shè)備的爐腔中某次放入固體材料后剩余的容積為0.13m3，爐腔抽真空后，在室溫下用壓縮機(jī)將10瓶氬氣壓入到爐腔中．已知每瓶氬氣的容積為3.2×10-2m3，使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5×107Pa，使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0×106Pa；室溫溫度為27℃．氬氣可視為理想氣體．（1）求壓入氬氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；（2）將壓入氬氣后的爐腔加熱到1227℃，求此時(shí)爐腔中氣體的壓強(qiáng)．【答案】（1）

（2）【解析】（1）設(shè)初始時(shí)每瓶氣體的體積為，壓強(qiáng)為；使用后氣瓶中剩余氣體的壓強(qiáng)為，假設(shè)體積為，壓強(qiáng)為的氣體壓強(qiáng)變?yōu)闀r(shí)，其體積膨脹為，由玻意耳定律得：被壓入進(jìn)爐腔的氣體在室溫和條件下的體積為：設(shè)10瓶氣體壓入完成后爐腔中氣體的壓強(qiáng)為，體積為，由玻意耳定律得：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：（2）設(shè)加熱前爐腔的溫度為，加熱后爐腔的溫度為，氣體壓強(qiáng)為，由查理定律得：聯(lián)立方程并代入數(shù)據(jù)得：19．（2015·全國·高考真題）如圖，一固定的豎直汽缸有一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個(gè)活塞，已知大活塞的質(zhì)量為，橫截面積為，小活塞的質(zhì)量為，橫截面積為；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為，汽缸外大氣壓強(qiáng)為，溫度為．初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為，現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度取，求：（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)．【答案】（1）（2）【解析】（1）大活塞與大圓筒底部接觸前氣體發(fā)生等壓變化，氣體的狀態(tài)參量：，T1=495K，，由蓋呂薩克定律得：，解得：T2=330K；（2）大活塞與大圓筒底部接觸后到汽缸內(nèi)氣體與汽缸外氣體溫度相等過程中氣體發(fā)生等容變化，大活塞剛剛與大圓筒底部接觸時(shí)，由平衡條件得：，代入數(shù)據(jù)解得：p2=1.1×105Pa，T2=330K，T3=T=303K，由查理定律得：，解得：p3=1.01×105Pa；答：（1）在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度為330K；（2）缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)為1.01×105Pa．20．（2016·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，兩端封閉的直玻璃管豎直放置，一段水銀將管內(nèi)氣體分隔為上下兩部分A和B，上下兩部分氣體初始溫度相等，且體積VA＞VB．（1）若A、B兩部分氣體同時(shí)升高相同的溫度，水銀柱將如何移動(dòng)？某同學(xué)解答如下：設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由，…，，…，所以水銀柱將向下移動(dòng)．上述解答是否正確？若正確，請寫出完整的解答；若不正確，請說明理由并給出正確的解答．（2）在上下兩部分氣體升高相同溫度的過程中，水銀柱位置發(fā)生變化，最后穩(wěn)定在新的平衡位置，A、B兩部分氣體始末狀態(tài)壓強(qiáng)的變化量分別為ΔpA和ΔpB，分析并比較二者的大小關(guān)系．【答案】（1）不正確水銀柱向上移動(dòng)（2）【解析】（1）不正確．水銀柱移動(dòng)的原因是升溫后，由于壓強(qiáng)變化造成受力平衡被破壞，因此應(yīng)