第十四章 微专题42 气体状态变化的图像（Word练习）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

微专题42　气体状态变化的图像 1. (多选)(2021·上海松江二模)某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系”．测得初始状态的压强为p0，温度为t0.现逐渐加热使水温升高，同时测量压强p和温度t，并记录下每次测量结果与初始值的差值Δp和Δt.该过程中下列图像可能正确的是(　　) BC　解析：由查理定律的推论公式Δp＝ΔT可知，则Δp∝ΔT，或Δp∝Δt，故C正确，D错误．由查理定律的公式＝C可知，横坐标是绝对温度，则A错误，B可能正确． 2. (多选)如图所示，一定质量的理想气体，从图示A状态开始，经历了B、C状态，最后到D状态，下列判断正确的是(　　) 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 ABD　解析：由题图可知，在A→B的过程中，气体温度升高，体积变大，且体积与温度成正比，由 ＝C可知，气体压强不变，A正确；在B→C的过程中，体积不变，而温度降低，由＝C可知，气体压强变小，B正确，C错误；在C→D的过程中，气体温度不变，体积变小，由＝C可知，气体压强变大，D正确． 3. (2019·全国卷Ⅱ)如p­V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平均次数，则N1________N2，T1________T3，N2________N3.(填“大于”“小于”或“等于”) 答案：大于　等于　大于 解析：根据理想气体状态方程＝＝，可知T1>T2，T2<T3，T1＝T3；由于T1>T2，状态1时气体分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，分子密度相等，故单位面积的平均碰撞次数多，即N1>N2；对于状态2、3，由于V3′>V2′，故分子密度n3<n2，T3>T2，故状态3分子热运动的平均动能大，热运动的平均速率大，而且p2′＝p3′，因此状态2单位面积的平均碰撞次数多，即N2>N3. 4．一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p­T和V­T图像各记录了其部分变化过程，试求： (1)温度600 K时气体的压强； (2)在p­T图像上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整． 答案：(1)1.25×105 Pa　(2)见解析图 解析：(1)已知p1＝1.0×105 Pa，V1＝2.5 m3，T1＝400 K，V2＝3 m3，T2＝600 K， 由理想气体状态方程有 ＝ 得p2＝ ＝1.25×105 Pa 也可以由图像解，但要有必要的说明． (2)气体从T1＝400 K升高到T3＝500 K，经历了等容变化，由查理定律： ＝ ， 得气体压强p3＝1.25×105 Pa 气体从T3＝500 K变化到T2＝600 K，经历了等压变化，画出两段直线如图． 5.如图甲所示，用面积为S的活塞在汽缸内封闭着一定质量的空气，活塞上放一砝码，活塞和砝码的总质量为m.现对汽缸缓缓加热，使汽缸内的空气温度从T1升高到T2，空气柱的高度增加了ΔL，已知加热时气体吸收的热量为Q，外界大气压强为p0，重力加速度为g.求： (1)此过程中被封闭气体的内能变化了多少？ (2)汽缸内温度为T1时，气柱的长度为多少？ (3)请在图乙的V­T图上大致作出该过程的图像(在图线上标出过程的方向). 答案：(1)Q－(p0S＋mg)ΔL　(2) 　(3)见解析 解析：(1)对活塞和砝码：mg＋p0S＝pS， 得p＝p0＋ 气体对外做功W＝pSΔL＝(p0S＋mg)ΔL 由热力学第一定律W＋Q＝ΔU 得ΔU＝Q－(p0S＋mg)ΔL (2) ＝ ， ＝ 解得L＝ (3)作图如图 学科网（北京）股份有限公司 $