專題59 理想氣體狀態(tài)方程（含答案）-十年（2014-2023）高考物理真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通）

專題59理想氣體狀態(tài)方程-十年（2014-2023）高考物理真題分項(xiàng)匯編（全國(guó)通用）專題60理想氣體狀態(tài)方程一、多選題1．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒(méi)有摩擦。初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等?，F(xiàn)通過(guò)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后（）

A．h中的氣體內(nèi)能增加 B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等 D．f與h中的氣體壓強(qiáng)相等2．（2022·天津·高考真題）采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率。將渦輪增壓簡(jiǎn)化為以下兩個(gè)過(guò)程，一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程被壓縮，然后經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程回到初始溫度，則（

）A．絕熱過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能增加 B．絕熱過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功C．等壓過(guò)程中，外界對(duì)氣體做正功 D．等壓過(guò)程中，氣體內(nèi)能不變3．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過(guò)程如圖上的兩條線段所示，則氣體在（）A．狀態(tài)a處的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B．由a變化到b的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功C．由b變化到c的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)不變D．由a變化到b的過(guò)程中，氣體從外界吸熱E．由a變化到b的過(guò)程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能4．（2021·全國(guó)·高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程、、后又回到狀態(tài)a。對(duì)于、、三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程中，氣體始終吸熱B．過(guò)程中，氣體始終放熱C．過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D．過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高E．過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低5．（2017·全國(guó)·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(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a．下列說(shuō)法正確的是（）A．在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C．在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D．在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量E．在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量6．（2018·海南·高考真題）如圖，一定量的理想氣體，由狀態(tài)a等壓變化到狀態(tài)b，再?gòu)腷等容變化到狀態(tài)c。a、c兩狀態(tài)溫度相等．下列說(shuō)法正確的是______A．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體吸熱B．氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能C．氣體在狀態(tài)b的溫度小于在狀態(tài)a的溫度D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體對(duì)外做正功7．（2016·海南·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過(guò)程1或者過(guò)程2到達(dá)狀態(tài)N，其p–V圖象如圖所示。在過(guò)程1中，氣體始終與外界無(wú)熱量交換；在過(guò)程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化，對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其溫度降低B．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其內(nèi)能減小C．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外放熱D．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外做功E．氣體經(jīng)歷過(guò)程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過(guò)程2的相同8．（2014·廣東·高考真題）用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，則袋內(nèi)氣體

A．體積減小，內(nèi)能增大B．體積減小，壓強(qiáng)減小C．對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大D．對(duì)外界做正功，壓強(qiáng)減小9．（2014·全國(guó)·高考真題）對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是(

)A．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈B．保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈C．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小D．壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小二、單選題10．（2022·重慶·高考真題）2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過(guò)程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（）（視為理想氣體）A．吸收熱量 B．壓強(qiáng)增大 C．內(nèi)能減小 D．對(duì)外做負(fù)功11．（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷和兩個(gè)過(guò)程，其中為等溫過(guò)程，狀態(tài)b、c的體積相同，則（）A．狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)b B．狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC．過(guò)程中氣體吸收熱量 D．過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功12．（2022·江蘇·高考真題）自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中，同學(xué)們對(duì)密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論，下列說(shuō)法中正確的是（）A．體積增大時(shí)，氫氣分子的密集程度保持不變B．壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C．因?yàn)闅錃夥肿雍苄?，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D．溫度變化時(shí)，氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會(huì)變化13．（2022·遼寧·高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V和熱力學(xué)溫度T變化圖像如圖所示，此過(guò)程中該系統(tǒng)（

）A．對(duì)外界做正功 B．壓強(qiáng)保持不變 C．向外界放熱 D．內(nèi)能減少14．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變?yōu)闋顟B(tài)c，其過(guò)程如p—V圖中a→c直線段所示，狀態(tài)b對(duì)應(yīng)該線段的中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)→b是等溫過(guò)程B．a(chǎn)→b過(guò)程中氣體吸熱C．a(chǎn)→c過(guò)程中狀態(tài)b的溫度最低D．a(chǎn)→c過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功15．（2014·福建·高考真題）圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是()A．TA<TB，TB<TC B．TA>TB，TB＝TCC．TA>TB，TB<TC D．TA＝TB，TB>TC三、解答題16．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時(shí)圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動(dòng)活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B，此時(shí)體積。固定活塞，升高熱源溫度，氣體達(dá)到狀態(tài)C，此時(shí)壓強(qiáng)。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸收熱量；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能增加；大氣壓。（1）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，其分子平均動(dòng)能________（選填“增大”、“減小”或“不變”），圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求氣體在狀態(tài)C的溫度Tc；（3）求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過(guò)程中外界對(duì)系統(tǒng)做的功W。17．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個(gè)大氣壓，溫度為17℃，密度為1.46kg/m3。（i）升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27℃時(shí)艙內(nèi)氣體的密度；（ii）保持溫度27℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個(gè)大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度。18．（2022·重慶·高考真題）某同學(xué)探究一封閉汽缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性，得到壓強(qiáng)p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為的等容過(guò)程，當(dāng)溫度為時(shí)氣體的壓強(qiáng)為；圖線Ⅱ描述的是壓強(qiáng)為的等壓過(guò)程。取為，求①等容過(guò)程中，溫度為時(shí)氣體的壓強(qiáng)；②等壓過(guò)程中，溫度為時(shí)氣體的體積。19．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）如圖，容積均為、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強(qiáng)為、溫度為的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過(guò)細(xì)管連通，A汽缸的頂部通過(guò)開(kāi)口C與外界相通：汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為和、環(huán)境壓強(qiáng)保持不變，不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。（1）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)的溫度；（2）將環(huán)境溫度緩慢改變至，然后用氣泵從開(kāi)口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達(dá)汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強(qiáng)。20．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）質(zhì)量為m的薄壁導(dǎo)熱柱形汽缸，內(nèi)壁光滑，用橫截面積為的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過(guò)程中，汽缸不漏氣且與活塞不脫離。當(dāng)汽缸如圖(a)豎直倒立靜置時(shí)。缸內(nèi)氣體體積為V1，。溫度為T1。已知重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)為p0。(1)將汽缸如圖(b)豎直懸掛，缸內(nèi)氣體溫度仍為T1，求此時(shí)缸內(nèi)氣體體積V2；(2)如圖(c)所示，將汽缸水平放置，穩(wěn)定后對(duì)汽缸緩慢加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為V3時(shí)，求此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度。21．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖（a）所示，“系留氣球”是一種用纜繩固定于地面、高度可控的氦氣球，作為一種長(zhǎng)期留空平臺(tái)，具有廣泛用途。圖（b）為某一“系留氣球”的簡(jiǎn)化模型圖；主、副氣囊通過(guò)無(wú)漏氣、無(wú)摩擦的活塞分隔，主氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氦氣（可視為理想氣體），副氣囊與大氣連通。輕彈簧右端固定、左端與活塞連接。當(dāng)氣球在地面達(dá)到平衡時(shí)，活塞與左擋板剛好接觸，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。在氣球升空過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)逐漸減小，彈簧被緩慢壓縮。當(dāng)氣球上升至目標(biāo)高度時(shí)，活塞與右擋板剛好接觸，氦氣體積變?yōu)榈孛鏁r(shí)的1.5倍，此時(shí)活塞兩側(cè)氣體壓強(qiáng)差為地面大氣壓強(qiáng)的。已知地面大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa、溫度T0=300K，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，活塞厚度忽略不計(jì)。（1）設(shè)氣球升空過(guò)程中氦氣溫度不變，求目標(biāo)高度處的大氣壓強(qiáng)p；（2）氣球在目標(biāo)高度處駐留期間，設(shè)該處大氣壓強(qiáng)不變。氣球內(nèi)外溫度達(dá)到平衡時(shí)，彈簧壓縮量為左、右擋板間距離的。求氣球駐留處的大氣溫度T。22．（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(zhǎng)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。23．（2020·山東·統(tǒng)考高考真題）中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進(jìn)而治療某些疾病。常見(jiàn)拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，下端開(kāi)口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開(kāi)口，上端留有抽氣閥門。使用火罐時(shí)，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓，使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過(guò)抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次使用火罐時(shí)，罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同，溫度為450K，最終降到300K，因皮膚凸起，內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的。若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的，罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過(guò)程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值。24．（2014·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中．當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長(zhǎng)L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)=76cmHg．（1）為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?？?）封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm，需向開(kāi)口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少？四、填空題26．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個(gè)充有同種氣體的氣球。容器內(nèi)溫度處處相同。氣球內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)。氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強(qiáng)將______（填“增大”“減小”或“不變”）；溫度將______（填“升高”“降低”或“不變”）。27．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過(guò)程氣體對(duì)外___________（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體的溫度___________（填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始終不變”）。

專題61物態(tài)和物態(tài)變化一、多選題1．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說(shuō)法正確的是（

）A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．液體的表面張力方向總是跟液面相切C．在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式是不同的D．當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者觀測(cè)到波的頻率大于波源振動(dòng)的頻率2．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體。下列關(guān)于玻璃的說(shuō)法正確的有（）A．沒(méi)有固定的熔點(diǎn)B．天然具有規(guī)則的幾何形狀C．沿不同方向的導(dǎo)熱性能相同D．分子在空間上周期性排列3．（2014·海南·高考真題）下列說(shuō)法正確的是（）A．液面表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部B．單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)C．單晶體中原子（或分子、離子）的排列具有空間周期性D．通常金屬在各個(gè)方向的物理性質(zhì)都相同，所以金屬是非晶體E．液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性特征4．（2014·全國(guó)·高考真題）下列說(shuō)法正確的是（

）A．懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)B．空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)D．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E．干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果5．（2016·江蘇·高考真題）在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開(kāi)后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過(guò)程中，鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為A．壓強(qiáng)變小 B．壓強(qiáng)不變 C．一直是飽和汽 D．變?yōu)槲达柡推?．（2015·全國(guó)·高考真題）下列說(shuō)法正確的是__________A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體E．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變7．（2015·江蘇·高考真題）對(duì)下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，正確的有()A．食鹽熔化過(guò)程中，溫度保持不變，說(shuō)明食鹽是晶體B．燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說(shuō)明蜂蠟是晶體C．天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則D．石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同二、單選題8．（2021·江蘇·高考真題）鐵絲圈上附有肥皂膜，豎直放置時(shí)，肥皂膜上的彩色條紋上疏下密，由此推測(cè)肥皂膜前后兩個(gè)面的側(cè)視形狀應(yīng)當(dāng)是（）A． B． C． D．9．（2018·江蘇·高考真題）如圖所示，一支溫度計(jì)的玻璃泡外包著紗布，紗布的下端浸在水中．紗布中的水在蒸發(fā)時(shí)帶走熱量，使溫度計(jì)示數(shù)低于周圍空氣溫度．當(dāng)空氣溫度不變，若一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)該溫度計(jì)示數(shù)減小，則_____．A．空氣的相對(duì)濕度減小B．空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)增大C．空氣中水的飽和氣壓減小D．空氣中水的飽和氣壓增大10．（2015·福建·高考真題）下列有關(guān)分子動(dòng)理論和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，其中正確的是（）A．分子間距離減小時(shí)分子勢(shì)能一定減小B．溫度越高，物體中分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈C．物體內(nèi)熱運(yùn)動(dòng)速率大的分子數(shù)占總分子數(shù)比例與溫度無(wú)關(guān)D．非晶體的物理性質(zhì)各向同性而晶體的物理性質(zhì)都是各向異性三、填空題11．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）一瓶酒精用了一些后，把瓶蓋擰緊，不久瓶?jī)?nèi)液面上方形成了酒精的飽和汽，此時(shí)_____（選填“有”或“沒(méi)有”）酒精分子從液面飛出。當(dāng)溫度升高時(shí)，瓶中酒精飽和汽的密度_____（選填“增大”“減小”或“不變”）。12．（2019·江蘇·高考真題）由于水的表面張力，荷葉上的小水滴總是球形的．在小水滴表面層中，水分子之間的相互作用總體上表現(xiàn)為_(kāi)____（選填“引力”或“斥力”）．分子勢(shì)能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖象如圖所示，能總體上反映小水滴表面層中水分子Ep的是圖中______（選填“A”“B”或“C”）的位置．

專題60理想氣體狀態(tài)方程一、多選題1．（2023·山西·統(tǒng)考高考真題）如圖，一封閉著理想氣體的絕熱汽缸置于水平地面上，用輕彈簧連接的兩絕熱活塞將汽缸分為f、g、h三部分，活塞與汽缸壁間沒(méi)有摩擦。初始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等?，F(xiàn)通過(guò)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱，停止加熱并達(dá)到穩(wěn)定后（）

A．h中的氣體內(nèi)能增加 B．f與g中的氣體溫度相等C．f與h中的氣體溫度相等 D．f與h中的氣體壓強(qiáng)相等【答案】AD【解析】A．當(dāng)電阻絲對(duì)f中的氣體緩慢加熱時(shí)，f中的氣體內(nèi)能增大，溫度升高，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知f中的氣體壓強(qiáng)增大，會(huì)緩慢推動(dòng)左邊活塞，可知h的體積也被壓縮壓強(qiáng)變大，對(duì)活塞受力分析，根據(jù)平衡條件可知，彈簧彈力變大，則彈簧被壓縮。與此同時(shí)彈簧對(duì)右邊活塞有彈力作用，緩慢向右推動(dòng)左邊活塞。故活塞對(duì)h中的氣體做正功，且是絕熱過(guò)程，由熱力學(xué)第一定律可知，h中的氣體內(nèi)能增加，A正確；B．未加熱前，三部分中氣體的溫度、體積、壓強(qiáng)均相等，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，活塞受力平衡，可知彈簧處于壓縮狀態(tài)，對(duì)左邊活塞分析則分別對(duì)f、g內(nèi)的氣體分析，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有由題意可知，因彈簧被壓縮，則，聯(lián)立可得B錯(cuò)誤；C．在達(dá)到穩(wěn)定過(guò)程中h中的氣體體積變小，壓強(qiáng)變大，f中的氣體體積變大。由于穩(wěn)定時(shí)彈簧保持平衡狀態(tài)，故穩(wěn)定時(shí)f、h中的氣體壓強(qiáng)相等，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程對(duì)h氣體分析可知聯(lián)立可得C錯(cuò)誤；D．對(duì)彈簧、活塞及g中的氣體組成的系統(tǒng)分析，根據(jù)平衡條件可知，f與h中的氣體壓強(qiáng)相等，D正確。故選AD。2．（2022·天津·高考真題）采用渦輪增壓技術(shù)可提高汽車發(fā)動(dòng)機(jī)效率。將渦輪增壓簡(jiǎn)化為以下兩個(gè)過(guò)程，一定質(zhì)量的理想氣體首先經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程被壓縮，然后經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程回到初始溫度，則（

）A．絕熱過(guò)程中，氣體分子平均動(dòng)能增加 B．絕熱過(guò)程中，外界對(duì)氣體做負(fù)功C．等壓過(guò)程中，外界對(duì)氣體做正功 D．等壓過(guò)程中，氣體內(nèi)能不變【答案】AC【解析】AB．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)絕熱過(guò)程被壓縮，可知?dú)怏w體積減小，外界對(duì)氣體做正功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體內(nèi)能增加，則氣體溫度升高，氣體分子平均動(dòng)能增加，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)等壓過(guò)程回到初始溫度，可知?dú)怏w溫度降低，氣體內(nèi)能減少；根據(jù)可知?dú)怏w體積減小，外界對(duì)氣體做正功，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。3．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)a經(jīng)狀態(tài)b變化到狀態(tài)c，其過(guò)程如圖上的兩條線段所示，則氣體在（）A．狀態(tài)a處的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c處的壓強(qiáng)B．由a變化到b的過(guò)程中，氣體對(duì)外做功C．由b變化到c的過(guò)程中，氣體的壓強(qiáng)不變D．由a變化到b的過(guò)程中，氣體從外界吸熱E．由a變化到b的過(guò)程中，從外界吸收的熱量等于其增加的內(nèi)能【答案】ABD【解析】AC．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知即圖像的斜率為，故有故A正確，C錯(cuò)誤；B．理想氣體由a變化到b的過(guò)程中，因體積增大，則氣體對(duì)外做功，故B正確；DE．理想氣體由a變化到b的過(guò)程中，溫度升高，則內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律有而，，則有可得，即氣體從外界吸熱，且從外界吸收的熱量大于其增加的內(nèi)能，故D正確，E錯(cuò)誤；故選ABD。4．（2021·全國(guó)·高考真題）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程、、后又回到狀態(tài)a。對(duì)于、、三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程中，氣體始終吸熱B．過(guò)程中，氣體始終放熱C．過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功D．過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高E．過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低【答案】ABE【解析】A．由理想氣體的圖可知，理想氣體經(jīng)歷ab過(guò)程，體積不變，則，而壓強(qiáng)增大，由可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由可知，氣體一直吸熱，故A正確；BC．理想氣體經(jīng)歷ca過(guò)程為等壓壓縮，則外界對(duì)氣體做功，由知溫度降低，即內(nèi)能減少，由可知，，即氣體放熱，故B正確，C錯(cuò)誤；DE．由可知，圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度，b狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等，而中間狀態(tài)的坐標(biāo)面積更大，故bc過(guò)程的溫度先升高后降低，故D錯(cuò)誤，E正確；故選ABE。5．（2017·全國(guó)·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(guò)等容過(guò)程ab到達(dá)狀態(tài)b，再經(jīng)過(guò)等溫過(guò)程bc到達(dá)狀態(tài)c，最后經(jīng)等壓過(guò)程ca回到狀態(tài)a．下列說(shuō)法正確的是（）A．在過(guò)程ab中氣體的內(nèi)能增加B．在過(guò)程ca中外界對(duì)氣體做功C．在過(guò)程ab中氣體對(duì)外界做功D．在過(guò)程bc中氣體從外界吸收熱量E．在過(guò)程ca中氣體從外界吸收熱量【答案】ABD【解析】A．從a到b等容升壓，根據(jù)可知溫度升高，一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能決定于氣體的溫度，溫度升高，則內(nèi)能增加，A正確；B．在過(guò)程ca中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，B正確；C．在過(guò)程ab中氣體體積不變，根據(jù)可知，氣體對(duì)外界做功為零，C錯(cuò)誤；D．在過(guò)程bc中，屬于等溫變化，氣體膨脹對(duì)外做功，而氣體的溫度不變，則內(nèi)能不變；根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知，氣體從外界吸收熱量，D正確；E．在過(guò)程ca中壓強(qiáng)不變，體積減小，所以外界對(duì)氣體做功，根據(jù)可知溫度降低，則內(nèi)能減小，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w一定放出熱量，E錯(cuò)誤．6．（2018·海南·高考真題）如圖，一定量的理想氣體，由狀態(tài)a等壓變化到狀態(tài)b，再?gòu)腷等容變化到狀態(tài)c。a、c兩狀態(tài)溫度相等．下列說(shuō)法正確的是______A．從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體吸熱B．氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能C．氣體在狀態(tài)b的溫度小于在狀態(tài)a的溫度D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體對(duì)外做正功【答案】BD【解析】A．內(nèi)能是組成物體分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子間相互作用勢(shì)能的總和，由于理想氣體的不考慮分子勢(shì)能內(nèi)能，故理想氣體的內(nèi)能等于分子平均動(dòng)能的總和，而溫度是分子平均動(dòng)能的宏觀表現(xiàn)，由理想氣體狀態(tài)方程可知，當(dāng)Vb=Vc，pb>pc時(shí)，Tb>TC，故，根據(jù)熱力學(xué)第一定律體積V不變，故W=0，所以，從狀態(tài)b到狀態(tài)c的過(guò)程中氣體放熱，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．同理，氣體在狀態(tài)a的溫度等于在狀態(tài)c的溫度，故氣體在狀態(tài)a的內(nèi)能等于在狀態(tài)c的內(nèi)能，選項(xiàng)B正確；C．由理想氣體狀態(tài)方程可知當(dāng)pa=pb，Va<Vb時(shí)，Ta<Tb，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．從狀態(tài)a到狀態(tài)b的過(guò)程中氣體膨脹對(duì)外做正功，故D正確；故選BD。7．（2016·海南·高考真題）一定量的理想氣體從狀態(tài)M可以經(jīng)歷過(guò)程1或者過(guò)程2到達(dá)狀態(tài)N，其p–V圖象如圖所示。在過(guò)程1中，氣體始終與外界無(wú)熱量交換；在過(guò)程2中，氣體先經(jīng)歷等容變化再經(jīng)歷等壓變化，對(duì)于這兩個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其溫度降低B．氣體經(jīng)歷過(guò)程1，其內(nèi)能減小C．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外放熱D．氣體在過(guò)程2中一直對(duì)外做功E．氣體經(jīng)歷過(guò)程1的內(nèi)能改變量與經(jīng)歷過(guò)程2的相同【答案】ABE【解析】AB.氣體經(jīng)歷過(guò)程1，壓強(qiáng)減小，體積變大，氣體膨脹對(duì)外做功，又氣體與外界無(wú)熱量交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，其內(nèi)能減小，故溫度降低，故AB正確；CD.氣體在過(guò)程2中，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，開(kāi)始時(shí)，體積不變，對(duì)外不做功，壓強(qiáng)減小，溫度降低，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體對(duì)外放熱；然后壓強(qiáng)不變，體積變大，氣體膨脹對(duì)外做功，溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知，氣體要吸收熱量，故CD錯(cuò)誤；E.無(wú)論是氣體經(jīng)歷過(guò)程1還是過(guò)程2，初、末狀態(tài)相同，故內(nèi)能改變量相同，故E正確。故選ABE.8．（2014·廣東·高考真題）用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品，如圖所示，充氣袋四周被擠壓時(shí)，假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無(wú)熱交換，則袋內(nèi)氣體

A．體積減小，內(nèi)能增大B．體積減小，壓強(qiáng)減小C．對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大D．對(duì)外界做正功，壓強(qiáng)減小【答案】AC【解析】試題分析：充氣袋四周被擠壓時(shí)，外界對(duì)氣體做功，無(wú)熱交換，根據(jù)熱力學(xué)第一定律分析內(nèi)能的變化．充氣袋四周被擠壓時(shí)，體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律得知?dú)怏w的內(nèi)能增大，故A正確；氣體的內(nèi)能增大，溫度升高，根據(jù)氣體方程，氣體的壓強(qiáng)必定增大，故B錯(cuò)誤；氣體的體積減小，氣體對(duì)外界做負(fù)功，內(nèi)能增大，故C正確D錯(cuò)誤．9．（2014·全國(guó)·高考真題）對(duì)于一定量的稀薄氣體，下列說(shuō)法正確的是(

)A．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)必然變得劇烈B．保持壓強(qiáng)不變時(shí)，分子熱運(yùn)動(dòng)可能變得劇烈C．壓強(qiáng)變大時(shí)，分子間的平均距離必然變小D．壓強(qiáng)變小時(shí)，分子間的平均距離可能變小【答案】BD【解析】分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度由溫度決定，溫度越高，分子分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈，分子間的平均距離由體積決定，體積越大，分子間的平均距離越大，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程pV＝nRT可知，對(duì)于一定量的稀薄氣體：A．當(dāng)壓強(qiáng)變大時(shí)，若體積減小，溫度可能降低或不變，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．若溫度升高，則體積可能變大或不變，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；C．當(dāng)保持壓強(qiáng)不變時(shí)，若體積增大，則溫度升高，故選項(xiàng)B正確；D．當(dāng)壓強(qiáng)變小時(shí)，若溫度不變，則體積增大，故選項(xiàng)D正確．二、單選題10．（2022·重慶·高考真題）2022年5月15日，我國(guó)自主研發(fā)的“極目一號(hào)”Ⅲ型浮空艇創(chuàng)造了海拔9032米的大氣科學(xué)觀測(cè)世界紀(jì)錄。若在浮空艇某段上升過(guò)程中，艇內(nèi)氣體溫度降低，體積和質(zhì)量視為不變，則艇內(nèi)氣體（）（視為理想氣體）A．吸收熱量 B．壓強(qiáng)增大 C．內(nèi)能減小 D．對(duì)外做負(fù)功【答案】C【解析】由于浮空艇上升過(guò)程中體積和質(zhì)量均不變，則艇內(nèi)氣體不做功；根據(jù)可知溫度降低，則艇內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，氣體內(nèi)能減小；又根據(jù)可知?dú)怏w放出熱量。故選C。11．（2022·江蘇·高考真題）如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體分別經(jīng)歷和兩個(gè)過(guò)程，其中為等溫過(guò)程，狀態(tài)b、c的體積相同，則（）A．狀態(tài)a的內(nèi)能大于狀態(tài)b B．狀態(tài)a的溫度高于狀態(tài)cC．過(guò)程中氣體吸收熱量 D．過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功【答案】C【解析】A．由于a→b的過(guò)程為等溫過(guò)程，即狀態(tài)a和狀態(tài)b溫度相同，分子平均動(dòng)能相同，對(duì)于理想氣體狀態(tài)a的內(nèi)能等于狀態(tài)b的內(nèi)能，故A錯(cuò)誤；B．由于狀態(tài)b和狀態(tài)c體積相同，且，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知，又因?yàn)?，故，故B錯(cuò)誤；CD．因?yàn)閍→c過(guò)程氣體體積增大，氣體對(duì)外界做正功；而氣體溫度升高，內(nèi)能增加，根據(jù)可知?dú)怏w吸收熱量；故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。12．（2022·江蘇·高考真題）自主學(xué)習(xí)活動(dòng)中，同學(xué)們對(duì)密閉容器中的氫氣性質(zhì)進(jìn)行討論，下列說(shuō)法中正確的是（）A．體積增大時(shí)，氫氣分子的密集程度保持不變B．壓強(qiáng)增大是因?yàn)闅錃夥肿又g斥力增大C．因?yàn)闅錃夥肿雍苄?，所以氫氣在任何情況下均可看成理想氣體D．溫度變化時(shí)，氫氣分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會(huì)變化【答案】D【解析】A．密閉容器中的氫氣質(zhì)量不變，分子個(gè)數(shù)不變，根據(jù)可知當(dāng)體積增大時(shí)，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)變少，分子的密集程度變小，故A錯(cuò)誤；B．氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是大量氣體分子對(duì)容器壁的持續(xù)的、無(wú)規(guī)則撞擊產(chǎn)生的；壓強(qiáng)增大并不是因?yàn)榉肿娱g斥力增大，故B錯(cuò)誤；C．普通氣體在溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的情況下才能看作理想氣體，故C錯(cuò)誤；D．溫度是氣體分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，大量氣體分子的速率呈現(xiàn)“中間多，兩邊少”的規(guī)律，溫度變化時(shí)，大量分子的平均速率會(huì)變化，即分子速率分布中各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比會(huì)變化，故D正確。故選D。13．（2022·遼寧·高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其體積V和熱力學(xué)溫度T變化圖像如圖所示，此過(guò)程中該系統(tǒng)（

）A．對(duì)外界做正功 B．壓強(qiáng)保持不變 C．向外界放熱 D．內(nèi)能減少【答案】A【解析】A．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，體積增大，理想氣體對(duì)外界做正功，A正確；B．由題圖可知V=V0+kT根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程有聯(lián)立有可看出T增大，p增大，B錯(cuò)誤；D．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，溫度升高，內(nèi)能增大，D錯(cuò)誤；C．理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，由選項(xiàng)AD可知，理想氣體對(duì)外界做正功且內(nèi)能增大，則根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w向外界吸收熱量，C錯(cuò)誤。故選A。14．（2022·湖北·統(tǒng)考高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a變?yōu)闋顟B(tài)c，其過(guò)程如p—V圖中a→c直線段所示，狀態(tài)b對(duì)應(yīng)該線段的中點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（

）A．a(chǎn)→b是等溫過(guò)程B．a(chǎn)→b過(guò)程中氣體吸熱C．a(chǎn)→c過(guò)程中狀態(tài)b的溫度最低D．a(chǎn)→c過(guò)程中外界對(duì)氣體做正功【答案】B【解析】AB．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知a→b氣體溫度升高，內(nèi)能增加，且體積增大氣體對(duì)外界做功，則W<0，由熱力學(xué)第一定律U=W+Q可知a→b過(guò)程中氣體吸熱，A錯(cuò)誤、B正確；C．根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知，p—V圖像的坐標(biāo)值的乘積反映溫度，a狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)值的乘積相等，而中間狀態(tài)的坐標(biāo)值乘積更大，a→c過(guò)程的溫度先升高后降低，且狀態(tài)b的溫度最高，C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)→c過(guò)程氣體體積增大，外界對(duì)氣體做負(fù)功，D錯(cuò)誤。故選B。15．（2014·福建·高考真題）圖為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積V的關(guān)系圖象，它由狀態(tài)A經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)C.設(shè)A、B、C狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為TA、TB、TC，則下列關(guān)系式中正確的是()A．TA<TB，TB<TC B．TA>TB，TB＝TCC．TA>TB，TB<TC D．TA＝TB，TB>TC【答案】C【解析】根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得：從A到B，因體積不變，壓強(qiáng)減小，所以溫度降低，即TA＞TB；從B到C，壓強(qiáng)不變，體積增大，故溫度升高，即TB＜TC，故ABD錯(cuò)誤，C正確。三、解答題16．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）如圖所示，導(dǎo)熱良好的固定直立圓筒內(nèi)用面積，質(zhì)量的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞能無(wú)摩擦滑動(dòng)。圓筒與溫度300K的熱源接觸，平衡時(shí)圓筒內(nèi)氣體處于狀態(tài)A，其體積。緩慢推動(dòng)活塞使氣體達(dá)到狀態(tài)B，此時(shí)體積。固定活塞，升高熱源溫度，氣體達(dá)到狀態(tài)C，此時(shí)壓強(qiáng)。已知從狀態(tài)A到狀態(tài)C，氣體從外界吸收熱量；從狀態(tài)B到狀態(tài)C，氣體內(nèi)能增加；大氣壓。（1）氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B，其分子平均動(dòng)能________（選填“增大”、“減小”或“不變”），圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力________（選填“增大”、“減小”或“不變”）；（2）求氣體在狀態(tài)C的溫度Tc；（3）求氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)B過(guò)程中外界對(duì)系統(tǒng)做的功W?！敬鸢浮浚?）不變；增大；（2）350K；（3）10J【解析】（1）圓筒導(dǎo)熱良好，則氣體從狀態(tài)A緩慢推動(dòng)活塞到狀態(tài)B，氣體溫度不變，則氣體分子平均動(dòng)能不變；氣體體積減小，則壓強(qiáng)變大，圓筒內(nèi)壁單位面積受到的壓力增大；（2）狀態(tài)A時(shí)的壓強(qiáng)溫度TA=300K；體積VA=600cm3；C態(tài)壓強(qiáng)；體積VC=500cm3；根據(jù)解得TC=350K（3）從B到C氣體進(jìn)行等容變化，則WBC=0，因從B到C氣體內(nèi)能增加25J可知，氣體從外界吸熱25J，而氣體從A到C從外界吸熱15J，可知?dú)怏w從A到B氣體放熱10J，從A到B氣體內(nèi)能不變，可知從A到B外界對(duì)氣體做功10J。17．（2023·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）一高壓艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為1.2個(gè)大氣壓，溫度為17℃，密度為1.46kg/m3。（i）升高氣體溫度并釋放出艙內(nèi)部分氣體以保持壓強(qiáng)不變，求氣體溫度升至27℃時(shí)艙內(nèi)氣體的密度；（ii）保持溫度27℃不變，再釋放出艙內(nèi)部分氣體使艙內(nèi)壓強(qiáng)降至1.0個(gè)大氣壓，求艙內(nèi)氣體的密度?！敬鸢浮浚╥）1.41kg/m3；（ii）1.18kg/m3【解析】（i）由攝氏度和開(kāi)爾文溫度的關(guān)系可得T1=273＋17K=290K，T2=273＋27K=300K理想氣體狀態(tài)方程pV=nRT可知其中n為封閉氣體的物質(zhì)的量，即理想氣體的正比于氣體的質(zhì)量，則其中p1=p2=1.2p0，ρ1=1.46kg/m3，代入數(shù)據(jù)解得ρ2=1.41kg/m3（ii）由題意得p3=p0，T3=273＋27K=300K同理可得解得ρ3=1.18kg/m318．（2022·重慶·高考真題）某同學(xué)探究一封閉汽缸內(nèi)理想氣體的狀態(tài)變化特性，得到壓強(qiáng)p隨溫度t的變化如圖所示。已知圖線Ⅰ描述的是體積為的等容過(guò)程，當(dāng)溫度為時(shí)氣體的壓強(qiáng)為；圖線Ⅱ描述的是壓強(qiáng)為的等壓過(guò)程。取為，求①等容過(guò)程中，溫度為時(shí)氣體的壓強(qiáng)；②等壓過(guò)程中，溫度為時(shí)氣體的體積?！敬鸢浮竣?；②【解析】①在等容過(guò)程中，設(shè)0℃時(shí)氣體壓強(qiáng)為p0；根據(jù)查理定律有解得②當(dāng)壓強(qiáng)為p2，溫度為0℃時(shí)，設(shè)此時(shí)體積為V2，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有解得19．（2022·全國(guó)·統(tǒng)考高考真題）如圖，容積均為、缸壁可導(dǎo)熱的A、B兩汽缸放置在壓強(qiáng)為、溫度為的環(huán)境中；兩汽缸的底部通過(guò)細(xì)管連通，A汽缸的頂部通過(guò)開(kāi)口C與外界相通：汽缸內(nèi)的兩活塞將缸內(nèi)氣體分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的體積分別為和、環(huán)境壓強(qiáng)保持不變，不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，忽略摩擦。（1）將環(huán)境溫度緩慢升高，求B汽缸中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)的溫度；（2）將環(huán)境溫度緩慢改變至，然后用氣泵從開(kāi)口C向汽缸內(nèi)緩慢注入氣體，求A汽缸中的活塞到達(dá)汽缸底部后，B汽缸內(nèi)第Ⅳ部分氣體的壓強(qiáng)。【答案】（1）；（2）【解析】（1）因兩活塞的質(zhì)量不計(jì)，則當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，Ⅳ內(nèi)的氣體壓強(qiáng)總等于大氣壓強(qiáng)，則該氣體進(jìn)行等壓變化，則當(dāng)B中的活塞剛到達(dá)汽缸底部時(shí)，由蓋呂薩克定律可得解得（2）設(shè)當(dāng)A中的活塞到達(dá)汽缸底部時(shí)Ⅲ中氣體的壓強(qiáng)為p，則此時(shí)Ⅳ內(nèi)的氣體壓強(qiáng)也等于p，設(shè)此時(shí)Ⅳ內(nèi)的氣體的體積為V，則Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體被壓縮的體積為V0-V，則對(duì)氣體Ⅳ對(duì)Ⅱ、Ⅲ兩部分氣體聯(lián)立解得20．（2021·湖北·統(tǒng)考高考真題）質(zhì)量為m的薄壁導(dǎo)熱柱形汽缸，內(nèi)壁光滑，用橫截面積為的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過(guò)程中，汽缸不漏氣且與活塞不脫離。當(dāng)汽缸如圖(a)豎直倒立靜置時(shí)。缸內(nèi)氣體體積為V1，。溫度為T1。已知重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)為p0。(1)將汽缸如圖(b)豎直懸掛，缸內(nèi)氣體溫度仍為T1，求此時(shí)缸內(nèi)氣體體積V2；(2)如圖(c)所示，將汽缸水平放置，穩(wěn)定后對(duì)汽缸緩慢加熱，當(dāng)缸內(nèi)氣體體積為V3時(shí)，求此時(shí)缸內(nèi)氣體的溫度?！敬鸢浮?1)；(2)【解析】(1)圖(a)狀態(tài)下，對(duì)汽缸受力分析，如圖1所示，則封閉氣體的壓強(qiáng)為當(dāng)汽缸按圖(b)方式懸掛時(shí)，對(duì)汽缸受力分析，如圖2所示，則封閉氣體的壓強(qiáng)為對(duì)封閉氣體由玻意耳定律得解得(2)當(dāng)汽缸按圖(c)的方式水平放置時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)為由理想氣體狀態(tài)方程得解得21．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）如圖（a）所示，“系留氣球”是一種用纜繩固定于地面、高度可控的氦氣球，作為一種長(zhǎng)期留空平臺(tái)，具有廣泛用途。圖（b）為某一“系留氣球”的簡(jiǎn)化模型圖；主、副氣囊通過(guò)無(wú)漏氣、無(wú)摩擦的活塞分隔，主氣囊內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氦氣（可視為理想氣體），副氣囊與大氣連通。輕彈簧右端固定、左端與活塞連接。當(dāng)氣球在地面達(dá)到平衡時(shí)，活塞與左擋板剛好接觸，彈簧處于原長(zhǎng)狀態(tài)。在氣球升空過(guò)程中，大氣壓強(qiáng)逐漸減小，彈簧被緩慢壓縮。當(dāng)氣球上升至目標(biāo)高度時(shí)，活塞與右擋板剛好接觸，氦氣體積變?yōu)榈孛鏁r(shí)的1.5倍，此時(shí)活塞兩側(cè)氣體壓強(qiáng)差為地面大氣壓強(qiáng)的。已知地面大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa、溫度T0=300K，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，活塞厚度忽略不計(jì)。（1）設(shè)氣球升空過(guò)程中氦氣溫度不變，求目標(biāo)高度處的大氣壓強(qiáng)p；（2）氣球在目標(biāo)高度處駐留期間，設(shè)該處大氣壓強(qiáng)不變。氣球內(nèi)外溫度達(dá)到平衡時(shí)，彈簧壓縮量為左、右擋板間距離的。求氣球駐留處的大氣溫度T?！敬鸢浮?1)5.0×104Pa；(2)266K【解析】（1）汽囊中的溫度不變，則發(fā)生的是等溫變化，設(shè)氣囊內(nèi)的氣體在目標(biāo)位置的壓強(qiáng)為，由玻意耳定律解得由目標(biāo)處的內(nèi)外壓強(qiáng)差可得解得（2）有胡克定律可知彈簧的壓縮量變?yōu)樵瓉?lái)的，則活塞受到彈簧的壓力也變?yōu)樵瓉?lái)的，即設(shè)此時(shí)氣囊內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為，對(duì)活塞壓強(qiáng)平衡可得由理想氣體狀態(tài)方程可得其中解得22．（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(zhǎng)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(zhǎng)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(duì)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23．（2020·山東·統(tǒng)考高考真題）中醫(yī)拔罐的物理原理是利用玻璃罐內(nèi)外的氣壓差使罐吸附在人體穴位上，進(jìn)而治療某些疾病。常見(jiàn)拔罐有兩種，如圖所示，左側(cè)為火罐，下端開(kāi)口；右側(cè)為抽氣拔罐，下端開(kāi)口，上端留有抽氣閥門。使用火罐時(shí)，先加熱罐中氣體，然后迅速按到皮膚上，自然降溫后火罐內(nèi)部氣壓低于外部大氣壓，使火罐緊緊吸附在皮膚上。抽氣拔罐是先把罐體按在皮膚上，再通過(guò)抽氣降低罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)。某次使用火罐時(shí)，罐內(nèi)氣體初始?jí)簭?qiáng)與外部大氣壓相同，溫度為450K，最終降到300K，因皮膚凸起，內(nèi)部氣體體積變?yōu)楣奕莘e的。若換用抽氣拔罐，抽氣后罐內(nèi)剩余氣體體積變?yōu)槌闅獍喂奕莘e的，罐內(nèi)氣壓與火罐降溫后的內(nèi)部氣壓相同。罐內(nèi)氣體均可視為理想氣體，忽略抽氣過(guò)程中氣體溫度的變化。求應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值?！敬鸢浮俊窘馕觥吭O(shè)火罐內(nèi)氣體初始狀態(tài)參量分別為p1、T1、V1，溫度降低后狀態(tài)參量分別為p2、T2、V2，罐的容積為V0，由題意知p1=p0、T1=450K、V1=V2、T2=300K、①由理想氣體狀態(tài)方程得②代入數(shù)據(jù)得p2=0.7p0③對(duì)于抽氣罐，設(shè)初態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p3、V3，末態(tài)氣體狀態(tài)參量分別為p4、V4，罐的容積為，由題意知p3=p0、V3=、p4=p2④由玻意耳定律得⑤聯(lián)立②⑤式，代入數(shù)據(jù)得⑥設(shè)抽出的氣體的體積為ΔV，由題意知⑦故應(yīng)抽出氣體的質(zhì)量與抽氣前罐內(nèi)氣體質(zhì)量的比值為⑧聯(lián)立②⑤⑦⑧式，代入數(shù)據(jù)得⑨24．（2014·上?！そy(tǒng)考高考真題）如圖，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開(kāi)口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中．當(dāng)溫度為280K時(shí)，被封閉的氣柱長(zhǎng)L=22cm，兩邊水銀柱高度差h=16cm，大氣壓強(qiáng)=76cmHg．（1）為使左端水銀面下降3cm，封閉氣體溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌?？?）封閉氣體的溫度重新回到280K后，為使封閉氣柱長(zhǎng)度變?yōu)?0cm，需向開(kāi)口端注入的水銀柱長(zhǎng)度為多少？【答案】（1）（2）【解析】試題分析：（1）設(shè)玻璃管的橫截面積為，封閉氣體壓強(qiáng)為，初始根據(jù)水銀液面受力平衡可分析得，可得當(dāng)左端水銀面下降，右端液面必然上升，則左右液面高度差變?yōu)?，此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為同樣根據(jù)液面平衡可分析得，可得根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，代入溫度，可得（2）設(shè)此時(shí)封閉氣體壓強(qiáng)為，封閉氣體的長(zhǎng)度，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得計(jì)算可得此時(shí)作用液面高度差左端液面上升，右端上升，所以開(kāi)口端注入水銀的長(zhǎng)度為考點(diǎn)：理想氣體狀態(tài)方程25．（2014·全國(guó)·高考真題）一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在豎直放置的圓形汽缸內(nèi)，汽缸壁導(dǎo)熱良好，活塞可沿汽缸壁無(wú)摩擦地滑動(dòng)．開(kāi)始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p，活塞下表面相對(duì)于汽缸底部的高度為h，外界的溫度為T0．現(xiàn)取質(zhì)量為m的沙子緩慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完時(shí)，活塞下降了h/4．若此后外界的溫度變?yōu)門，求重新達(dá)到平衡后氣體的體積．已知外界大氣的壓強(qiáng)始終保持不變，重力加速度大小為g．【答案】【解析】設(shè)汽缸的橫截面積為S，沙子倒在活塞上后，對(duì)氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)為△p，由玻意耳定律得解得：外界的溫度變?yōu)門后，設(shè)活塞距底面的高度為．根據(jù)蓋—呂薩克定律，得解得：據(jù)題意可得：氣體最后的體積為：聯(lián)立可得：四、填空題26．（2022·河北·統(tǒng)考高考真題）如圖，絕熱密閉容器中裝有一定質(zhì)量的某種理想氣體和一個(gè)充有同種氣體的氣球。容器內(nèi)溫度處處相同。氣球內(nèi)部壓強(qiáng)大于外部壓強(qiáng)。氣球慢慢漏氣后，容器中氣球外部氣體的壓強(qiáng)將______（填“增大”“減小”或“不變”）；溫度將______（填“升高”“降低”或“不變”）?！敬鸢浮吭龃笊摺窘馕觥縖2]假設(shè)氣球內(nèi)部氣體和氣球外部氣體的溫度不變，當(dāng)氣球內(nèi)部的氣體緩慢釋放到氣球外部，氣球內(nèi)部氣體壓強(qiáng)大于外部氣體壓強(qiáng)，根據(jù)玻意爾定律可知?dú)馇騼?nèi)的氣體釋放到外部時(shí)體積增大，相當(dāng)于容器的體積增大；而容器的體積無(wú)法改變，所以將假設(shè)擴(kuò)大體積的容器絕熱壓縮到原來(lái)容器的體積即可，氣體絕熱壓縮，與外界無(wú)熱交換，即，外界對(duì)氣體做功，即，根據(jù)絕熱情況下的熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w內(nèi)能增加，溫度升高；[1]氣體溫度升高，根據(jù)理想氣體實(shí)驗(yàn)定律可知?dú)怏w壓強(qiáng)增大。27．（2021·福建·統(tǒng)考高考真題）如圖，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，該過(guò)程氣體對(duì)外___________（填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”），氣體的溫度___________（填“升高”“降低”“先升高后降低”“先降低后升高”或“始終不變”）?！敬鸢浮孔稣ο壬吆蠼档汀窘馕觥縖1]該過(guò)程氣體體積增大，對(duì)外做正功。[2]由題圖可知，從狀態(tài)A到狀態(tài)B，p與V的乘積先增大后減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可知?dú)怏w的溫度先升高后降低。

專題61物態(tài)和物態(tài)變化一、多選題1．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說(shuō)法正確的是（

）A．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．液體的表面張力方向總是跟液面相切C．在不同的慣性參考系中，物理規(guī)律的形式是不同的D．當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者觀測(cè)到波的頻率大于波源振動(dòng)的頻率【答案】BD【解析】A．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量能不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，故A錯(cuò)誤；B．液體的表面張力方向總是跟液面相切，故B正確；C．由狹義相對(duì)論的兩個(gè)基本假設(shè)可知，在不同的慣性參考系中，一切物理規(guī)律都是相同的，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知當(dāng)波源與觀察者相互接近時(shí)，觀察者觀測(cè)到波的頻率大于波源振動(dòng)的頻率，故D正確。故選BD。2．（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）玻璃的出現(xiàn)和使用在人類生活里已有四千多年的歷史，它是一種非晶體。下列關(guān)于玻璃的說(shuō)法正確的有（）A．沒(méi)有固定的熔點(diǎn)B．天然具有規(guī)則的幾何形狀C．沿不同方向的導(dǎo)熱性能相同D．分子在空間上周期性排列【答案】AC【解析】根據(jù)非晶體的特點(diǎn)可知非晶體是指組成物質(zhì)的分子（或原子、離子）不呈空間有規(guī)則周期性排列的固體。它沒(méi)有一定規(guī)則的外形。它的物理性質(zhì)在各個(gè)方向上是相同的，叫“各向同性”。它沒(méi)有固定的熔點(diǎn)。故選AC。3．（2014·海南·高考真題）下列說(shuō)法正確的是（）A．液面表面張力的方向與液面垂直并指向液體內(nèi)部B．單晶體有固定的熔點(diǎn)，多晶體沒(méi)有固定的熔點(diǎn)C．單晶體中原子（或分子、離子）的排列具有空間周期性D．通常金屬在各個(gè)方向的物理性質(zhì)都相同，所以金屬是非晶體E．液晶具有液體的流動(dòng)性，同時(shí)具有晶體的各向異性特征【答案】CE【解析】A．液面表面張力的方向始終與液面相切，故A錯(cuò)誤；B．單晶體和多晶體都有固定的熔點(diǎn)，非晶體熔點(diǎn)不固定，故B錯(cuò)誤；C．單晶體中原子（或分子、離子）的排列是規(guī)則的，具有空間周期性，表現(xiàn)為各向異性，故C正確；D．金屬材料雖然顯示各向同性，但并不意味著就是非晶體，可能是多晶體，故D錯(cuò)誤；E．液晶的名稱由來(lái)就是由于它具有流動(dòng)性和各向異性，故E正確。故選CE。4．（2014·全國(guó)·高考真題）下列說(shuō)法正確的是（

）A．懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)B．空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)D．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故E．干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果【答案】BCE【解析】A．懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了水分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果，B正確；C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，C正確；D．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，是由于高原地區(qū)氣壓低，故水的沸點(diǎn)也較低，D錯(cuò)誤；E．干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是由于濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸收熱量，從而溫度會(huì)降低的緣故，E正確。故選BCE。5．（2016·江蘇·高考真題）在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開(kāi)后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過(guò)程中，鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為A．壓強(qiáng)變小 B．壓強(qiáng)不變 C．一直是飽和汽 D．變?yōu)槲达柡推敬鸢浮緼C【解析】水上方蒸汽的氣壓叫飽和氣壓，只與溫度有關(guān)，只要下面還有水，那就是處于飽和狀態(tài)，飽和氣壓隨著溫度的降低而減小，AC正確，BD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】考查飽和汽和飽和汽壓等概念的理解，關(guān)于這兩個(gè)概念注意：飽和汽壓隨溫度的升高而增大，飽和氣壓與蒸汽所占的體積無(wú)關(guān)，與該蒸汽中有無(wú)其他氣體也無(wú)關(guān)，不能用氣體實(shí)驗(yàn)定律分析，這是飽和氣體，不是理想氣體，對(duì)于未飽和汽，氣體實(shí)驗(yàn)定律近似適用．6．（2015·全國(guó)·高考真題）下列說(shuō)法正確的是__________A．將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B．固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同的方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C．由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D．在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體E．在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變【答案】BCD【解析】A．將一塊晶體敲碎后，