2023届高考物理二轮复习讲义：理想气体状态方程

一、知识网络 二、三个实验定律及图像 理想气体状态方程训练题 班级 姓名 博盛中学高三物理二轮复习（2） 理想气体状态方程 1 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1、如图所示，两个汽缸质量均为M，内部横截面积均为S，两个活塞的质量均为m，左边的汽缸静止在水平面上，右边的活塞和汽缸竖直悬挂在天花板下。不计活塞与汽缸壁间的摩擦，两个汽缸内分别封闭有一定质量的气体A、B，大气压为p0，求封闭气体A、B的压强各多大？ 解题探究　(1)图甲中求气体压强研究对象选谁？ 提示：活塞。 (2)图乙中求气体压强研究对象选谁？ 提示：汽缸。 尝试解答　p0＋　p0－ 题图甲中选活塞为研究对象， pAS＝p0S＋mg得pA＝p0＋。 题图乙中选汽缸为研究对象得 pB＝p0－。 2、(多选)密闭容器中气体的压强(　　) A．是由分子受到的重力所产生的 B．是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C．当容器自由下落时将减小为零 D．是由大量气体分子频繁地碰撞器壁产生的 答案　BD 解析　密闭容器中气体自身重力产生的压强极小，可忽略不计，即使在失重或超重的情况下，也不会影响容器中气体的压强，故A、C错误；气体压强由气体分子碰撞器壁产生，与地球的引力无关，气体对上、下、左、右器壁的压强大小都是相等的，是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B、D正确。 3、若已知大气压强为p0，如图所示各装置均处于静止状态，图中液体密度均为ρ，求被封闭气体的压强。 答案　甲：p0－ρgh　乙：p0－ρgh 丙：p0－ρgh　丁：p0＋ρgh1 解析　在图甲中，以高为h的液柱为研究对象，由二力平衡知p气S＋ρghS＝p0S 所以p气＝p0－ρgh。 在图乙中，以B液面为研究对象，由平衡方程F上＝F下， 有：p气S＋ρghS＝p0S p气＝p0－ρgh。 在图丙中，以B液面为研究对象，有 p气S＋ρghSsin60°＝pBS＝p0S 所以p气＝p0－ρgh。 在图丁中，以液面A为研究对象，由二力平衡得 p气S＝(p0＋ρgh1)S 所以p气＝p0＋ρgh1。 4、用如图(a) 所示的装置探究“气体等温变化的规律”的实验 ,操作步骤如下 : ①在活塞上均匀涂抹润滑油 ,把活塞移至注射器适当刻度处; ②逐一连接注射器 、压强传感器 、数据采集器 、计算机; ③推动活塞 ,记录多组注射器内气体的体积 V, 以及相应的压强传感器示数p。 (1) 实验完成后 ,计算机屏幕上显示出如图(b) 所示的 p-V 图线(其中实线是实验所得图线 ,虚 线为一支参考双曲线) 。仔细观察不难发现 ,该图线与玻意耳定律不够吻合 ,造成这一现象的可能原因是 : (2) 实验中,连接注射器与压强传感器之间软管内的气体不可忽略 ,作出的 p-图像可能为 ; (3)用获得的数据绘制--v 图像 ,如图(c) 所示 ,则连接注射器与压强传感器之间软管内气体的 体积为 。 答案(1)实验时环境温度降低了或注射器内的空气向外泄漏 (2)C (3)V1 5、(多选)一定质量的理想气体，经等温压缩，气体的压强增大，用分子动理论的观点分析，这是因为(　　) A. 气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大 B. 单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多 C. 气体分子的总数增加 D. 单位体积内的分子数目增加 【答案】BD 【解析】理想气体经等温压缩，体积减小，单位体积内的分子数目增加，则单位时间内单位面积器壁上受到气体分子的碰撞次数增多，压强增大，但气体分子每次碰撞器壁的平均冲力不变，分子总数也不会变，B、D正确，A、C错误 6、(多选)如图所示，一定质量的理想气体，从A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列说法正确的是(　　) A. A→B过程温度升高，压强不变 B. B→C过程体积不变，压强变小 C. B→C过程体积不变，压强不变 D. C→D过程体积变小，压强变大 【答案】ABD 【解析】由题图可知，AB为等压线，在A→B的过程中，气体温度升高，压强不变，故选项A正确；在B→C的过程中，气体体积不变，温度降低，由查理定律可知，气体压强变小，故选项B正确，C错误；在C→D的过程中，气体温度不变，体积变小，由玻意耳定律可知，气体压强变大，故选项D正确． 7、如图所示是一定质量的理想气体的状态变化过程图像，变化过程如图中箭头所示，则下列说法中正确的是(　　) A. a→b过程中单位体积