2025年高考物理復(fù)習(xí)分類訓(xùn)練：氣體的等容變化（原卷）

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)及該過程

中（）

A.氣體分子的數(shù)密度增大

B.氣體分子的平均動能增大

C.單位時間內(nèi)氣體分子對單位面積器壁的作用力減小

D.單位時間內(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)。開始，沿圖示路徑先后到達(dá)狀態(tài)b和以

下列說法正確的是（）

A.從“到6,氣體溫度保持不變B.從。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)歷兩個過程，先后到達(dá)狀態(tài)

8和C。有關(guān)48和C三個狀態(tài)溫度普、。和〃的關(guān)系，正確的是（）

A.TA=TB,TB=TCB.TA<TB,TB<TC

c.TA=TC,TB>TCD.TA=TC,TB<TC

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，分子平均動能增大

D.對外做功，分子平均動能減小

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)。變化到狀態(tài)6,其過程如P-T圖上從a到方的線

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)6,再經(jīng)過等

溫過程到達(dá)狀態(tài)C,直線叱過原點(diǎn)。則氣體（）

C/

/八

?——\b

OT

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)6的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)

C.在6fc的過程中內(nèi)能保持不變

D.在a36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（）

0

A.氣體在a、c兩狀態(tài)的體積相等

B.氣體在狀態(tài)a時的內(nèi)能大于它在狀態(tài)c時的內(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be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)歷三個過程ab、be、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be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三個狀態(tài)中，狀態(tài)a分子的平均動能最小

E.b和c兩個狀態(tài)中，容器壁單位面積單位時間內(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，r=27℃時，壓強(qiáng)p=1.050xl（）5pa。

（1）「=37℃時，氣壓是多大？

（2）保持溫度不變，擠壓氣體，使之壓強(qiáng)與（1）時相同時，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)計了一個報警裝置，其原理如圖所示。在豎直放置的圓柱形容器

內(nèi)用面積S=100cml質(zhì)量加=1kg的活塞密封一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無摩擦滑動。開始時氣體處于

溫度7；=300K、活塞與容器底的距離％=30cm的狀態(tài)A。環(huán)境溫度升高時容器內(nèi)氣體被加熱，活塞緩慢上

升〃=女111恰好到達(dá)容器內(nèi)的卡口處，此時氣體達(dá)到狀態(tài)及活塞保持不動，氣體被繼續(xù)加熱至溫度4=363K

的狀態(tài)C時觸動報警器。從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中氣體內(nèi)能增加了AU=158J。取大氣壓為=0.99xl05pa,

求氣體。

(1)在狀態(tài)8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0。

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)有容積為匕的

某氣罐裝有溫度為刀、壓強(qiáng)為0的氮?dú)猓瑢⒃摎夤夼c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)均為切一左為常數(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)時的溫度為心，求此時氣體的壓強(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氣室A和B,活塞可無摩擦地滑

動。開始時用銷釘固定活塞，A中氣體體積為2.5xl0-4m3,溫度為27℃,壓強(qiáng)為6.0xlC)4Pa；B中氣體體積

4

為4.0x10-41n3,溫度為一17℃,壓強(qiáng)為2.0xl0Pa?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P。和務(wù)?，F(xiàn)接通電熱絲

加熱氣體，一段時間后斷開，活塞緩慢向右移動距離工后停止，活塞與汽缸間的滑動摩擦為了,最大靜摩擦

力等于滑動摩擦力，整個過程中氣體吸收的熱量為。，求該過程中

(1)內(nèi)能的增加量AU;

(2)最終溫度T。

H—LL—X

電熱絲

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，壓強(qiáng)為3.0xl()3pa。

(1)當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37℃,求此時夾層中空氣的壓強(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LOxlO'pa。

15.(2021?湖南?高考真題)小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽

缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量叫=600g、截面積S=20cm2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)A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)繩豎直懸掛一個質(zhì)量嗎=1200g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600.0g時，

測得環(huán)境溫度T=300K。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)p°=LOxlO,Pa,重力加速度g=lOm/s?。

(1)當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，環(huán)境溫度與為多少？

(2)該裝置可測量的最高環(huán)境溫度1ax為多少？

輕桿

細(xì)繩4/空繩

'電子天平

16.(2020?海南?統(tǒng)考高考真題)如圖，圓柱形導(dǎo)熱汽缸長A)=60cm,缸內(nèi)用活塞(質(zhì)量和厚度均不計)密

閉了一定質(zhì)量的理想氣體，缸底裝有一個觸發(fā)器D,當(dāng)缸內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到p=1.5xl()5pa時，。被觸發(fā)，不計活

塞與缸壁的摩擦。初始時，活塞位于缸口處，環(huán)境溫度%=27%：,壓強(qiáng)AjuLOxloSpa。

(1)若環(huán)境溫度不變，緩慢向下推活塞，求。剛好被觸發(fā)時，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。剛好被觸發(fā)時的環(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，閥門冷位于

細(xì)管的中部，A、B的頂部各有一閥門冷、K3,B中有一可自由滑動的活塞(質(zhì)量、體積均可忽略)。初始

時，三個閥門均打開，活塞在B的底部；關(guān)閉K2、K3,通過Ki給汽缸充氣，使A中氣體的壓強(qiáng)達(dá)到大氣

壓po的3倍后關(guān)閉Ki。已知室溫為27℃,汽缸導(dǎo)熱。

(1)打開K2,求穩(wěn)定時活塞上方氣體的體積和壓強(qiáng)；

⑵接著打開K3,求穩(wěn)定時活塞的位置；

(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，先在室溫下把惰性氣體用

壓縮機(jī)壓入到一個預(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0.13n?,爐腔抽真空后，在室

溫下用壓縮機(jī)將10瓶僦氣壓入到爐腔中.已知每瓶氤氣的容積為3.2xl(y2m3,使用前瓶中氣體壓強(qiáng)為1.5x107

Pa,使用后瓶中剩余氣體壓強(qiáng)為2.0x106Pa；室溫溫度為27℃.氤氣可視為理想氣體.

(1)求壓入氤氣后爐腔中氣體在室溫下的壓強(qiáng)；

(2)將壓入氨氣后的爐腔加熱到1227°C,求此時爐腔中氣體的壓強(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同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活

塞，已知大活塞的質(zhì)量為町=2.50kg,橫截面積為H=80.0cm2,小活塞的質(zhì)量為生=1.50kg,橫截面積為

2

S2=40.0cm；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為/=40.0cm,汽缸外大氣壓強(qiáng)為p=1.00xl()5pa,溫度

為T=303K.初始時大活塞與大圓筒底部相距j,兩活塞間封閉氣體的溫度為Z=495K,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g取lOm/s0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，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng).

20.(2016?上海?統(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.

A

B

(1)若A、B兩部分氣體同時升高相同的溫度，水銀柱將如何移動?

某同學(xué)解答如下：

VV

設(shè)兩部分氣體壓強(qiáng)不變，由女一燒?，,所以水銀柱將向下移動.

A4

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APA和APB,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，吹出的肥皂泡會很快凍結(jié)，若剛吹出時肥皂泡

內(nèi)氣體溫度為(，壓強(qiáng)為化，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為72,整個過程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不

計體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為4,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會發(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，開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為3