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五年2018-2022高考物理真题按知识点分类汇编29-理想气体(气体的等温变化)(含解析)
一、单选题
1.(2021·山东·高考真题)血压仪由加压气囊、臂带,压强计等构成,如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值,充气前臂带内气体压强为大气压强,体积为V;每次挤压气囊都能将的外界空气充入臂带中,经5次充气后,臂带内气体体积变为,压强计示数为。已知大气压强等于,气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于( )
A. B. C. D.
2.(2020·天津·统考高考真题)水枪是孩子们喜爱的玩具,常见的气压式水枪储水罐示意如图。从储水罐充气口充入气体,达到一定压强后,关闭充气口。扣动扳机将阀门M打开,水即从枪口喷出。若在不断喷出的过程中,罐内气体温度始终保持不变,则气体( )
A.压强变大 B.对外界做功
C.对外界放热 D.分子平均动能变大
二、多选题
3.(2021·湖南·高考真题)如图,两端开口、下端连通的导热汽缸,用两个轻质绝热活塞(截面积分别为和)封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙,活塞从下降高度到位置时,活塞上细沙的总质量为。在此过程中,用外力作用在右端活塞上,使活塞位置始终不变。整个过程环境温度和大气压强保持不变,系统始终处于平衡状态,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.整个过程,外力做功大于0,小于
B.整个过程,理想气体的分子平均动能保持不变
C.整个过程,理想气体的内能增大
D.整个过程,理想气体向外界释放的热量小于
E.左端活塞到达位置时,外力等于
三、填空题
4.(2021·全国·高考真题)如图,一定量的理想气体经历的两个不同过程,分别由体积-温度(V-t)图上的两条直线I和Ⅱ表示,V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标;t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标,t0是它们的延长线与横轴交点的横坐标,t0=-273.15℃;a、b为直线I上的一点。由图可知,气体在状态a和b的压强之比=___________;气体在状态b和c的压强之比=___________。
5.(2021·广东·高考真题)在高空飞行的客机上某乘客喝完一瓶矿泉水后,把瓶盖拧紧。下飞机后发现矿泉水瓶变瘪了,机场地面温度与高空客舱内温度相同。由此可判断,高空客舱内的气体压强______(选填“大于”、“小于”或“等于”)机场地面大气压强:从高空客舱到机场地面,矿泉水瓶内气体的分子平均动能______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.(2019·全国·高考真题)如p-V图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3.用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数,则N1______N2,T1______T3,T3,N2______N3.(填“大于”“小于”或“等于”)
四、解答题
7.(2022·山东·统考高考真题)某些鱼类通过调节体内鱼鳔的体积实现浮沉。如图所示,鱼鳔结构可简化为通过阀门相连的A、B两个密闭气室,A室壁厚、可认为体积恒定,B室壁簿,体积可变;两室内气体视为理想气体,可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在水面下H处。B室内气体体积为V,质量为m;设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体体积的变化相等,鱼的质量不变,鱼鳔内气体温度不变。水的密度为ρ,重力加速度为g。大气压强为p0,求:
(1)鱼通过增加B室体积获得大小为a的加速度、需从A室充入B室的气体质量m;
(2)鱼静止于水面下H1处时,B室内气体质量m1。
8.(2022·广东·高考真题)玻璃瓶可作为测量水深的简易装置。如图所示,潜水员在水面上将水装入容积为的玻璃瓶中,拧紧瓶盖后带入水底,倒置瓶身,打开瓶盖,让水进入瓶中,稳定后测得瓶内水的体积为。将瓶内气体视为理想气体,全程气体不泄漏且温度不变。大气压强取,重力加速度g取,水的密度取。求水底的压强p和水的深度h。
9.(2022·湖南·高考真题)如图,小赞同学设计了一个液体拉力测量仪。一个容积的导热汽缸下接一圆管,用质量、横截面积的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与圆管壁间摩擦不计。活塞下端用轻质细绳悬挂一质量的U形金属丝,活塞刚好处于A位置。将金属丝部分浸入待测液体中,缓慢升起汽缸,使金属丝从液体中拉出,活塞在圆管中的最低位置为B。已知A、B间距离,外界大气压强,重力加速度取,环境温度保持不变,求:
(1)活塞处于A位置时,汽缸中的气体压强;
(2)活塞处于B位置时,液体对金属丝拉力F的大小。
10.(2022·河北·高考真题)水平放置的气体阻尼器模型截面如图所示,汽缸中间有一固定隔板,将汽缸内一定