第二章 第四节专题1：理想气体状态方程图像 同步练习—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修第三册

二．理想气体的状态方程图像 1．如图所示，一定质量的理想气体从状态经绝热过程到达状态，再经等容过程到达状态，最后经等温过程返回到状态，已知在到的过程中，气体吸收热量为。下列说法正确的是　　 A．到过程，气体温度升高 B．到过程，气体内能增加 C．到过程，气体吸收热量 D．图线、、所围的面积表示做功 【解答】解：、由图示图象可知，从到过程气体体积增大，气体对外做功，该过程是绝热过程，气体既不吸热也不放热，由热力学第一定律可知，气体内能减小，气体温度降低，故错误； 、由到过程气体体积不变，外界对气体不做功，，由热力学第一定律△可知：△，即气体内能增加，故正确； 、到过程气体温度不变而体积减小，外界对气体做功，气体内能不变，由热力学第一定律可知，气体放出热量，故错误； 、图线与横轴所围的面积为气体做功的大小，图线、、所围的面积表示整个过程外界对气体做的功，由于整个过程气体内能不变，△，由热力学第一定律可知：，，由于，，则，故错误。 故选：。 2．封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态变到状态，其体积与热力学温度关系如图所示，其中、、三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是　　 A．从变化到气体的压强变小 B．从变到的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小 C．从到的过程，气体分子的平均动能增大 D．从经到的过程中，气体的密度不断减小 【解答】解：、由图可知，从变化到气体做等容变化，温度升高，根据可知压强增大，故错误； 、从变到的过程中气体做等温变化，气体体积增大，根据可知压强减小，根据压强的微观意义，结合温度不变可知单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，故正确； 、气体分子的平均动能与温度有关，温度不变，则分子的平均动能不变，由图可知，从变到的过程中气体做等温变化，气体分子的平均动能不变，故错误； 、气体的质量一定，从到的过程中气体的体积不变，则气体的密度不变，到过程中气体的体积增大，根据可知密度减小，故错误。 故选：。 3．一定质量的理想气体，从状态开始，经状态、回到原状态，其图像如图所示，其中平行于横轴，平行于纵轴，、在同一等温线上。下列说法正确的是　　 A．气体从状态到状态的过程中温度先降低后升高 B．气体从状态到状态的过程中温度先升高后降低 C．气体从状态到状态的过程中放出热量 D．气体从状态到状态的过程中外界对气体所做的功大于气体从状态到状态的过程中气体对外界所做的功 【解答】解：、根据图像的等温线可知，气体从状态到状态的过程中温度先升高后降低，故错误； 、气体从状态到状态的过程中，体积不变，压强变大，根据理想气体状态方程可知，气体的温度升高，故内能增大，结合热力学第一定律：△可知，该过程气体吸收热量，故、均错误； 、因气体从状态到状态的过程中的压强较大，而两种情况气体体积的变化△相同，由△，故气体从状态到状态的过程中外界对气体所做的功大于气体从状态到状态的过程中气体对外界所做的功，故正确。 故选：。 4．一定质量的理想气体从状态开始，经历四个过程、、、回到原状态，共压强与温度的关系如图所示，已知连线的延长线通过原点。关于四个变化过程的说法中，下列判断正确的是　　 A．各状态下体积关系满足 B．过程中外界对气体做的功小于气体放出的热量 C．过程中气体分子对器璧碰撞的频繁程度不变 D．过程中气体吸收的热量大于过程中气体放出的热量 【解答】解：在图象中，一定质量的理想气体在状态变化过程中，根据气态方程，解得：各点与原点连线的斜率与体积成反比，故可知：，故错误； 、过程中温度降低，内能减少，体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律△，外界对气体做的功一定小于气体放出的热，故正确； 、过程中温度不变，单个分子的平均撞击力不变，但压强减小，体积增大，故分子的撞击频繁程度减小，故错误； 、四个状态下的内能关系满足：，根据热力学第一定律△，从到的过程，， 从到的过程：， 再由， 解得：，故错误； 故选：。 5．一定质量的理想气体，经历从状态的一个循环，在此循环过程中气体的压强与温度的关系如图所示。下列说法不正确的是　　 A．从状态的过程中，每个气体分子的动能都在增大 B．从状态的过程中，气体吸收热量 C．从状态的过程中，气体内能不变 D．从状态的过程中，气体的密度增大 【解答】解：、从状态的过程中，温度升高，分子平均动能增大，并不是每个气体分子动能都增大，有的气体分子动能可能减小，故错误； 、由图示图象可知，从过程中，气体温度升高而压强不变，气体内能增加，△；由理想气体状态方程可知，气体体积增大，气体对外做功，，根据热力学第一定律△可知，△，气体从外界吸收热量，故正确； 、由图示图象可知，从过程气体温度不变，气体内能不变，故正确； 、由理想气体状态方程可知，，在图象中