理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程-2023年高考物理考前沖刺高頻考點知識點突破練習

16理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程-2023年高考物理考前沖刺高頻考點知識點突破練習一．選擇題（共13小題）1．（2023?海淀區(qū)一模）一定質量的理想氣體的體積V隨熱力學溫度T變化的情況如圖所示。氣體先后經歷狀態(tài)A、B和C，下列說法正確的是（）A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體壓強保持不變 B．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體內能保持不變 C．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體對外做功 D．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體向外放熱2．（2023?東城區(qū)一模）如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經過兩個狀態(tài)變化過程，先后到達狀態(tài)b和狀態(tài)c，下列說法正確的是（）A．從a到b的過程中，氣體從外界吸熱 B．從a到b的過程中，氣體的內能增加 C．從b到c的過程中，氣體的壓強減小 D．從b到c的過程中，氣體對外界做功3．（2023?西城區(qū)一模）一定質量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經歷兩個過程，先后到達狀態(tài)B和C，A、B和C三個狀態(tài)的體積分別為VA、VB和VC。狀態(tài)變化過程中氣體的壓強與熱力學溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是（）A．VA＝VB，VB＞VC B．VA＜VB，VB＝VC C．狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中氣體的內能增大 D．狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中氣體分子的平均動能減小4．（2023?朝陽區(qū)一模）關于質量一定的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體溫度降低，其壓強可能增大 B．氣體體積減小，其壓強一定增大 C．氣體不斷被壓縮的過程中，其內能一定增加 D．氣體與外界不發(fā)生熱量交換的過程中，其內能一定不變5．（2023?豐臺區(qū)一模）一定質量的理想氣體在溫度不變時，壓強與體積的關系如圖所示，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，下列說法正確的是（）A．氣體對外界做功 B．氣體對外界放熱 C．氣體內能增大 D．分子熱運動的平均動能增大6．（2023?石景山區(qū)一模）如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a經過等容、等溫、等壓三個過程，先后達到狀態(tài)b、c，再回到狀態(tài)a。下列說法正確的是（）A．在過程a→b中氣體對外做功 B．在過程a→b中氣體的內能增加 C．在過程b→c中氣體對外界放熱 D．在過程c→a中氣體的溫度升高7．（2022?海淀區(qū)模擬）絕熱容器內封閉一定質量的理想氣體，氣體分子的速率分布如下圖所示，橫坐標表示速率v，縱坐標表示某一速率區(qū)間的分子數占總分子數的百分比N，經過一段時間分子的速率分布圖由狀態(tài)①變?yōu)棰?，則由圖可知（）A．氣體的溫度一定降低 B．氣體的壓強一定減小 C．氣體的內能一定增大 D．氣體一定對外界做功8．（2022?海淀區(qū)一模）如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經歷兩個狀態(tài)變化過程，先后到達狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（）A．在a→b過程中氣體對外界做功 B．在b→c過程中氣體對外界做功 C．在a→b過程中氣體的內能逐漸變大 D．在b→c過程中氣體的內能逐漸變小9．（2022?東城區(qū)一模）新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖所示。閉合閥門K，向下摁壓桿A可向瓶內儲氣室充氣，多次充氣后按下按柄B打開閥門K，消毒液會自動經導管從噴嘴處噴出。在室溫下，儲氣室內氣體視為理想氣體，噴壺由絕熱材料制造，下列說法正確的是（）A．充氣過程中，儲氣室內氣體每個分子的動能都增大 B．充氣過程中，儲氣室內氣體分子熱運動的平均動能不變 C．噴液過程中，儲氣室內氣體的壓強增加 D．噴液過程中，儲氣室內氣體分子熱運動的劇烈程度降低10．（2022?房山區(qū)一模）一定質量的理想氣體經過一系列變化過程，P﹣T圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．a→b過程中，氣體體積增大，溫度降低 B．b→c過程中，氣體溫度降低，體積減小 C．c→a過程中，氣體體積減小，壓強增大 D．c→a過程中，氣體壓強增大，體積增大11．（2022?朝陽區(qū)一模）一封閉容器中裝有一定質量的理想氣體，容器壁與外界沒有熱量交換，當氣體被壓縮時，下列說法正確的是（）A．氣體壓強增大 B．氣體對外界做功 C．氣體內能不變 D．氣體溫度不變12．（2022?豐臺區(qū)一模）一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài)。其V﹣T圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．ab過程中外界對氣體做功 B．ca過程中氣體從外界吸熱 C．處于狀態(tài)c的氣體壓強最大 D．處于狀態(tài)a的氣體分子的平均動能最大13．（2022?平谷區(qū)一模）對封閉在汽缸中一定質量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．溫度升高，氣體分的平均動能一定增大 B．體積減小，氣體的壓強一定增大 C．外界對氣體做功，氣體的內能一定增大 D．氣體從外界吸收熱量，氣體的內能一定增大二．實驗題（共1小題）14．（2023?平谷區(qū)一模）某同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，該同學按如下操作步驟進行實驗：a．將注射器活塞移動到空氣柱體積適中的位置，用橡膠塞密封注射器的下端，記錄此時壓力表上顯示的氣壓值和壓力表刻度尺上顯示的空氣柱長度b．用手握住注射器前端，開始緩慢推拉活塞改變氣體體積；c．讀出此時壓力表上顯示的氣壓值和刻度尺上顯示的空氣柱長度d．重復b、c兩步操作，記錄6組數據，作p﹣V圖。（1）關于該同學在實驗操作中存在的不當及其原因，下列敘述中正確的是。A．實驗過程中手不能握注射器前端，以免改變了空氣柱的溫度B．應該以較快的速度推拉活塞來改變氣體體積，以免操作動作慢使空氣柱的質量發(fā)生改變（2）實驗室中有容積為5mL和20mL的兩種注射器供選擇，為能用較小的力作用在活塞上使氣體體積發(fā)生明顯變化，選用容積為mL的注射器更合適；實驗中為了找到氣體體積與壓強的關系（選填“需要”或“不需要”）測出空氣柱的橫截面積。（3）通過繪制的p﹣V圖像，該同學猜測：空氣柱的壓強跟體積成反比。你能夠通過圖像直觀地幫助該同學檢驗這個猜想嗎？請簡要說明你的方案。

16理想氣體及理想氣體的狀態(tài)方程-2023年高考物理考前沖刺高頻考點知識點突破練習參考答案與試題解析一．選擇題（共13小題）1．（2023?海淀區(qū)一模）一定質量的理想氣體的體積V隨熱力學溫度T變化的情況如圖所示。氣體先后經歷狀態(tài)A、B和C，下列說法正確的是（）A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體壓強保持不變 B．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體內能保持不變 C．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體對外做功 D．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體向外放熱【答案】A【解答】解：A．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，氣體變化為等壓變化，故A正確；B．從狀態(tài)A到狀態(tài)B，溫度升高，對于一定質量的理想氣體而言，分子勢能不計，溫度越高，則氣體內能越大，故B錯誤；CD．從狀態(tài)B到狀態(tài)C，溫度升高，氣體內能增大，體積不變，氣體不做功，由熱力學第一定律可知氣體從外界吸收熱量。故CD錯誤。故選：A。2．（2023?東城區(qū)一模）如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經過兩個狀態(tài)變化過程，先后到達狀態(tài)b和狀態(tài)c，下列說法正確的是（）A．從a到b的過程中，氣體從外界吸熱 B．從a到b的過程中，氣體的內能增加 C．從b到c的過程中，氣體的壓強減小 D．從b到c的過程中，氣體對外界做功【答案】C【解答】解：AB、從a到b過程中氣體做等溫變化，氣體的內能不變；由于氣體體積減小，所以外界對氣體做正功，根據熱力學第一定律ΔU＝W+Q可知，氣體放出熱量，故AB錯誤；CD、從b到c的過程中，氣體做等容變化，氣體做功為零；氣體溫度減小、根據可知氣體壓強減小，故C正確、D錯誤。故選：C。3．（2023?西城區(qū)一模）一定質量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經歷兩個過程，先后到達狀態(tài)B和C，A、B和C三個狀態(tài)的體積分別為VA、VB和VC。狀態(tài)變化過程中氣體的壓強與熱力學溫度的關系如圖所示，下列說法正確的是（）A．VA＝VB，VB＞VC B．VA＜VB，VB＝VC C．狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中氣體的內能增大 D．狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中氣體分子的平均動能減小【答案】C【解答】解：AB．根據一定質量的理想氣體的狀態(tài)方程pV＝CT可知，從A→B的過程中，氣體體積不變，即VA＝VB，同理可知從B→C的過程中，體積增大，即VB＜VC，故AB錯誤；C．一定量的理想氣體的內能僅僅與溫度有關，狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中氣體的溫度升高，則內能增大，故C正確；D．狀態(tài)B到狀態(tài)C的過程中氣體的溫度不變，則氣體分子的平均動能不變，故D錯誤；故選：C。4．（2023?朝陽區(qū)一模）關于質量一定的理想氣體，下列說法正確的是（）A．氣體溫度降低，其壓強可能增大 B．氣體體積減小，其壓強一定增大 C．氣體不斷被壓縮的過程中，其內能一定增加 D．氣體與外界不發(fā)生熱量交換的過程中，其內能一定不變【答案】A【解答】解：A、氣體溫度降低，若體積也減小，根據理想氣體狀態(tài)方程＝C，知其壓強可能增大，故A正確；B、氣體體積減小，若溫度也降低，根據理想氣體狀態(tài)方程＝C，知其壓強不一定增大，故B錯誤；C、氣體不斷被壓縮的過程中，外界對氣體做正功，如果氣體同時向外界放熱，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W，知氣體內能不一定增加，故C錯誤；D、氣體與外界不發(fā)生熱量交換的過程中，如果外界對氣體做功或氣體對外界做功，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W，知氣體內能一定發(fā)生變化，故D錯誤。故選：A。5．（2023?豐臺區(qū)一模）一定質量的理想氣體在溫度不變時，壓強與體積的關系如圖所示，氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程中，下列說法正確的是（）A．氣體對外界做功 B．氣體對外界放熱 C．氣體內能增大 D．分子熱運動的平均動能增大【答案】A【解答】解：A．一定質量的理想氣體由狀態(tài)A到狀態(tài)B，因為體積變大，所以氣體對外界做功，故A正確；C．理想氣體分子勢能為零，內能由分子動能決定，溫度不變，一定質量氣體分子動能不變，則氣體內能不變，故C錯誤；B．根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W可知，當ΔU＝0，W＜0時，則Q＞0，即氣體吸收熱量，故B錯誤；D．溫度是分子熱運動平均動能的標志，溫度不變，分子熱運動的平均動能不變，故D錯誤。故選：A。6．（2023?石景山區(qū)一模）如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a經過等容、等溫、等壓三個過程，先后達到狀態(tài)b、c，再回到狀態(tài)a。下列說法正確的是（）A．在過程a→b中氣體對外做功 B．在過程a→b中氣體的內能增加 C．在過程b→c中氣體對外界放熱 D．在過程c→a中氣體的溫度升高【答案】B【解答】解：A、在過程ab中氣體體積不變，既不對外作用，外界也不對氣體做功，故A錯誤；B、在過程ab中氣體的體積不變，壓強變大，根據公式pV＝CT可知，則溫度升高，一定量的理想氣體的內能僅僅英語溫度有關，則氣體的內能增加，故B正確；C、在過程bc中氣體溫度不變，內能不變，體積變大，對外做功W＜0，根據熱力學第一定律ΔU＝W+Q可知則氣體吸熱，故C錯誤；D、在過程ca中氣體的壓強不變，體積減小，根據公式pV＝CT可知，則溫度降低，故D錯誤。故選：B。7．（2022?海淀區(qū)模擬）絕熱容器內封閉一定質量的理想氣體，氣體分子的速率分布如下圖所示，橫坐標表示速率v，縱坐標表示某一速率區(qū)間的分子數占總分子數的百分比N，經過一段時間分子的速率分布圖由狀態(tài)①變?yōu)棰冢瑒t由圖可知（）A．氣體的溫度一定降低 B．氣體的壓強一定減小 C．氣體的內能一定增大 D．氣體一定對外界做功【答案】C【解答】解：AC、根據溫度是分子平均動能的標志，由圖可知，②中溫度升，氣體分子平均動能增大，速率大的分子所占百分比增多，速率小的分子所占百分比減少，故②對應的溫度較高，所以由狀態(tài)①變?yōu)棰冢瑲怏w的溫度一定升高，根據一定質量的某種理想氣體的內能只與溫度有關，所以氣體的一定增大，故A錯誤，C正確；BD、氣體溫度升高，氣體內能增大，即ΔU＞0，由于是絕熱容器，即Q＝0，根據熱力學第一定律ΔU＝Q+W，可得W＞0，即外界對氣體做功，所以氣體體積變小，根據一定質量的理想氣體狀態(tài)方程＝C，可知其壓強一定增大，故BD錯誤。故選：C。8．（2022?海淀區(qū)一模）如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經歷兩個狀態(tài)變化過程，先后到達狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（）A．在a→b過程中氣體對外界做功 B．在b→c過程中氣體對外界做功 C．在a→b過程中氣體的內能逐漸變大 D．在b→c過程中氣體的內能逐漸變小【答案】D【解答】解：AC、根據可得p＝，氣體從a到b，氣體做等溫變化，內能不變，體積減小，外界對氣體做功，故AC錯誤；B、由b到c，氣體等壓變化，體積減小，外界對氣體做功，故B錯誤；D、由b到c，氣體等壓變化，體積減小，根據可得，溫度降低，內能逐漸減小，故D正確；故選：D。9．（2022?東城區(qū)一模）新冠肺炎疫情期間，某班級用于消毒的噴壺示意圖如圖所示。閉合閥門K，向下摁壓桿A可向瓶內儲氣室充氣，多次充氣后按下按柄B打開閥門K，消毒液會自動經導管從噴嘴處噴出。在室溫下，儲氣室內氣體視為理想氣體，噴壺由絕熱材料制造，下列說法正確的是（）A．充氣過程中，儲氣室內氣體每個分子的動能都增大 B．充氣過程中，儲氣室內氣體分子熱運動的平均動能不變 C．噴液過程中，儲氣室內氣體的壓強增加 D．噴液過程中，儲氣室內氣體分子熱運動的劇烈程度降低【答案】D【解答】解：AB、噴壺由絕熱材料制造，充氣過程為絕熱過程，氣體溫度會升高，溫度是分子平均動能的標志，充氣過程中，儲氣室內氣體分子平均動能增大，熱力學規(guī)律是統(tǒng)計規(guī)律，對單個分子無意義，并不是每個分子的動能都增大，故AB錯誤；C、噴壺由絕熱材料制造，與外界無熱量交換，Q＝0，噴液過程中，氣體體積變大，W＜0，由熱力學第一定律ΔU＝W+Q知ΔU＜0，氣體溫度T降低，氣體體積V變大，由（恒量）可知壓強p減小，故C錯誤；D、噴液過程中，但氣體溫度降低，氣體分子熱運動的劇烈程度降低，故D正確。故選：D。10．（2022?房山區(qū)一模）一定質量的理想氣體經過一系列變化過程，P﹣T圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．a→b過程中，氣體體積增大，溫度降低 B．b→c過程中，氣體溫度降低，體積減小 C．c→a過程中，氣體體積減小，壓強增大 D．c→a過程中，氣體壓強增大，體積增大【答案】B【解答】解：A、a→b的過程中氣體溫度保持不變，氣體的壓強和體積成反比，壓強減小，故氣體的體積增大，溫度不變，故A錯誤；B、b→c的過程中氣體的壓強保持不變，氣體的體積和熱力學溫度成正比，b→c溫度減小故氣體的體積減小，故B正確；CD、c→a過程中，由圖可知，P與T成正比，則氣體發(fā)生等容變化，體積不變，壓強變大，故CD錯誤；故選：B。11．（2022?朝陽區(qū)一模）一封閉容器中裝有一定質量的理想氣體，容器壁與外界沒有熱量交換，當氣體被壓縮時，下列說法正確的是（）A．氣體壓強增大 B．氣體對外界做功 C．氣體內能不變 D．氣體溫度不變【答案】A【解答】解：當氣體被壓縮時，外界對氣體做功，即W＞0因容器壁與外界沒有熱量交換，則Q＝0根據熱力學第一定律ΔU＝W+Q可知ΔU＞0即氣體內能增加，溫度升高，根據可知，V減小，T變大，則壓強p變大，BCD錯誤，A正確。故選：A。12．（2022?豐臺區(qū)一模）一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經歷ab、bc、ca三個過程回到原狀態(tài)。其V﹣T圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．ab過程中外界對氣體做功 B．ca過程中氣體從外界吸熱 C．處于狀態(tài)c的氣體壓強最大 D．處于狀態(tài)a的氣體分子的平均動能最大【答案】C【解答】解：A.ab過程中，體積增大，氣體對外做功，故A錯誤B.ca過程中，溫度降低，氣體內能減小，ΔU＜0；體積不變，W＝0。由熱力學第一定律ΔU＝W+Q可知，Q＜0，故氣體對外放熱，故B錯誤C.由理想氣體狀態(tài)方程，可知V＝，故V﹣T圖像中等壓線為過原點的一次函數。且斜率與壓強成反比，由圖可知c點與原點連線的斜率最小，故處于狀態(tài)c的氣體壓強最大，故C正確；D.溫度是分子平均動能的標志，由圖可知，a點溫度最低，故a點分子平均動能最小，D錯誤；故選：C。13．（2022?平谷區(qū)一模）對封閉在汽缸中一定質量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．溫度升高，氣體分的平均動能一定增大 B．體積減小，氣體的壓強一定增大 C．外界對氣體做功，氣體的內能一定增大 D．氣體從外界吸收熱量，氣體的內能一定增大【答案】A【解答】解：A．溫度升高，氣體分子的平均動能一定增大，故A正確；B．根據一定質量的理想氣體狀態(tài)方程可知，當溫度不變時，體積減小，氣體的壓強一定增大，故B錯誤；C．外界對氣體做功，若氣體放熱，則氣體的內能可能減小，故C錯誤；D．氣體從外界吸收熱量，若氣體對外做功，則氣體內能可能減小，故D錯誤。故選：A。二．實驗題（共1小題）14．（2023?平谷區(qū)一模）某同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律，該同學按如下操作步驟進行實驗：a．將注射器活塞移動到空氣柱體積適中的位置，用橡膠塞密封注射