2020届高三二轮复习：理想气体及理想气体状态方程专项练习

一、选择题（每题五个选项中有三个选项是正确的，共10题）

1．1．如图所示，a、b、c、d表示一定质量的理想气体状态变化中的四个状态，图中ad与T轴平行，cd与p轴平行，ab的延长线过原点，则下列说法中正确的是（　　）

A．气体在状态a时的体积大于在状态b时的体积

B．从状态b到状态a的过程，气体吸收的热量一定等于其增加的内能

C．从状态c到状态d的过程，气体分子的平均动能不变，但分子的密集程度增加

D．从状态a到状态d的过程，气体对外做功，内能不变

E.从状态b到状态c的过程，气体从外界吸收的热量一定大于其对外做的功

2．如图所示，一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知状态A时的温度为27℃，则下列判断正确的是（　　）

A．气体处于状态B时的温度是900K

B．气体处于状态C时的温度是300K

C．从状态A变化到状态C过程理想气体内能增大

D．从状态A变化到状态B过程理想气体放热

E.从状态B变化到状态C过程气体放热

3．一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p–T图像如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O．下列判断正确的是________．

A．气体在a、c两状态的体积相等

B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能

C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功

D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

E.在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功

4．如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e．对此气体，下列说法正确的是（　　）

A．过程①中气体的压强逐渐减小

B．过程②中气体对外界做正功

C．过程④中气体从外界吸收了热量

D．状态c、d的内能相等

E.状态d的压强比状态b的压强小

5．一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，AB、BC、CD、DA这四段过程在p-T图像中都是直线，其中CA的延长线通过坐标原点O，下列说法正确的是（  ）

A．A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变

B．B→C的过程中，单位体积内的气体分子数减少

C．C→D的过程中，气体对外界做功，分子的平均动能减小

D．C→D过程与A→B相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同

E.D→A过程与B→C过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同

6．对一定质量的理想气体，下列说法正确的是__________。

A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和

B．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零

C．在恒温时，压缩气体越来越难以压缩，说明气体分子间的作用力在增大

D．气体在等压膨胀过程中温度一定升高

E.气体的内能增加时，气体可能对外做功，也可能放出热量

7．有一定质量的理想气体，其压强随热力学温度的变化的图象如图所示，理想气体经历了的循环过程。下列分析正确的是（　　）

A．过程中气体吸收热量

B．四个状态中，只有状态时理想气体分子的平均动能最大

C．过程气体对外界做功，并从外界吸收热量

D．过程中气体吸收热量并对外做功

E.四个状态中，状态时气体的体积最小

8．一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图象如图所示，下列判断正确的是（  ）

A．过程ab中气体一定吸热

B．过程bc中气体既不吸热也不放热

C．过程ca中外界对气体所做的功等于气体所放的热

D．A、b和c三个状态中，状态 a分子的平均动能最小

E. b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同

9．如图所示为一定质量的理想气体状态变化的p-V图像，理想气体从状态a开始，经历a→b、b→c，c→a三个过程回到原状态a，下列说法正确的是_______。

A．a→b是等温过程

B．a→b过程中，气体的温度先升高后降低

C．b→c是气体放热过程

D．c→a过程中气体分子平均动能减小

E.a→b→c→a整个过程气体一定吸热

10．如图所示为一定质量气体发生状态变化的P－V图象，1、2是两条等温线，A、B是等温线1上的两点，C、D是等温线2上的两点，若气体按图线从A→B→C→D→A进行状态变化，则下列说法正确的是（ ）

A．等温线1对应的气体温度比等温线2对应的气体温度高

B．气体从状态A变化到状态B，气体一定吸收热量

C．气体从状态B变化到状态C，气体吸收的热量比气体做功多

D．气体从状态C变化到状态D，气体分子密度增大了，但气体分子的平均速率不变

E.气体从A→B→C→D→A的过程中，气体做的总功为零

二、计算题

11．如图所示，内壁光滑的气缸竖直放置，在距气缸底部处有一与气缸固定连接的卡环，活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度 T1=300K、大气压强时，活塞与气缸底部之间的距离，已知活塞面积为50cm2，不计活塞的质量和厚度。现对缸内气体加热，使活塞缓慢上升，当温度上升至时，求：

(1)封闭气体此时的压强

(2)该过程中气体对外做的功

12．如图，绝热气缸被一导热薄活塞分隔成A、B两部分，活塞左侧用一轻绳固定在气缸左壁。已知A部分气体的压强为2×105Pa，B部分气体的压强为1×105Pa，A、B"体积之比为1：3，气缸内气体温度为27℃，活1塞横截面积为50cm²，气缸内表面光滑，A、B中气体均为理想气体。

（i）求轻绳的拉力大小F；

（ii）若轻绳突然断掉，求再次平衡时A、B两部分气体的体积之比。

13．如图所示,一气缸由截面积不同的两圆简联接而成,固定在水平地面上,活塞A、B用一长为3l的刚性细杆连接,它们可以在简内无摩擦地沿水平方向左右滑动,A、B的截面积分别为SA=30 cm2、SB=15cm2 ,A、B之间封闭着压强为的一定质量的理想气体,两活塞外侧(A的左方和B的右方)都是大气,大气压强始终保持为,对活塞B施加一水平向右的外力F,使系统平衡。当气缸内气体温度为T1=540K,活塞A、B的平衡位置如图所示。

①使气缸内气体温度下降,同时缓慢减小外力,以保持活塞静止不动,当温度降至多少时，外力正好减为零?

②外力为零后,不再施加外力，继续使气缸内气体温度下降,温度降为多少时活塞A刚好右移到两圆筒联接处?

14．如图所示,两个导热气缸竖直放置,底部由一细管连通(忽略细管的容积)．两气缸内各有一个活塞,左边气缸内活塞质量为2m,右边气缸内活塞质量为m,活塞与气缸无摩擦,活塞的厚度可忽略．活塞的下方为理想气体,上方为真空．当气体处于平衡状态时,两活塞位于同一高度h,活塞离气缸顶部距离为2h,环境温度为T0．

(i)若在右边活塞上放一质量为m的物块,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差(假定环境温度始终保持为T0); 

(ii)在达到上一问的终态后,环境温度由T0缓慢上升到5T0,求气体再次达到平衡后两活塞的高度差．