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统考版2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题76气体实验定律和理想气体状态方程
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这是一份统考版2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题76气体实验定律和理想气体状态方程，共3页。试卷主要包含了[2023·辽宁卷]等内容，欢迎下载使用。
A．h中的气体内能增加
B．f与g中的气体温度相等
C．f与h中的气体温度相等
D．f与h中的气体压强相等
2．[2023·辽宁卷]
“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量．“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的pT图像如图所示．该过程对应的pV图像可能是( )
3．[2023·上海市嘉定区一中期中考试]使用胶头滴管时，插入水中，捏尾部的橡胶头，使其体积减小，排出一定量的空气后的稳定状态如图所示．然后松手，橡胶头体积增大V1，有体积V2的水进入了滴管．忽略温度的变化，根据图中h1和h2的高度关系，有( )
A．V1＞V2 B．V1＜V2
C．V1＝V2 D．缺少数据无法判断
4．如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计，汽缸导热性和气密性良好．该装置未安装到汽车上时，弹簧处于原长状态，汽缸内的气体可视为理想气体，压强为1.0×105 Pa，封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m．活塞柱横截面积为1.0×10－2 m2；该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为3.0×103 N时，弹簧的压缩量为0.10 m．大气压强恒为1.0×105 Pa，环境温度不变．则该装置中弹簧的劲度系数为( )
A．2×104 N/m B．4×104 N/m
C．6×104 N/m D．8×104 N/m
5．[2023·福建省三明市期末质量检测]如图所示，用水银血压计测量血压时，先向袖带内充气、然后缓慢放气．某次测量充入气体后袖带内的压强为1.5p0，体积为V.已知阿伏加德罗常数为NA.
(1)若该状态下气体的摩尔体积为V0，求袖带内气体的分子数；
(2)若缓慢放气过程中温度保持不变，袖带气体体积变为0.8V，压强变回到p0，求袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值．
专题76 气体实验定律和理想气体状态方程
1．AD 当电阻丝对f中的气体缓慢加热时，f中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，则弹簧被压缩．与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞，故活塞对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h中的气体内能增加，A正确；未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析pfS＝F弹＋pgS
则pf>pg
分别对f、g内的气体分析，根据理想气体状态方程有 eq \f(p0V0,T0) ＝ eq \f(pfVf,Tf)
eq \f(p0V0,T0) ＝ eq \f(pgVg,Tg)
由题意可知，因弹簧被压缩，则Vf>Vg，联立可得Tf>Tg，B错误；
对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确．
在达到稳定过程中h中的气体体积变小，f中的气体体积变大，即Vf＞Vh.根据理想气体状态方程对h气体分析可知 eq \f(p0V0,T0) ＝ eq \f(phVh,Th)
联立可得Tf>Th，C错误；
故选AD.
2．B 根据 eq \f(pV,T) ＝C
可得p＝ eq \f(C,V) T
从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c点的体积大于b点体积．故选B.
3．A 捏尾部的橡胶头，使其体积减小，排出一定量的空气后，管内气体的压强为p1＝p0＋ρgh1，水进入滴管后的压强为p2＝p0＋ρgh2，根据玻意耳定律得p1V＝p2V'，结合h1＞h2可解得V'＞V，可判断V1＞V2，A正确．
4．A 设大气压为p0，活塞柱横截面积为S；设装置未安装在汽车上之前，汽缸内气体压强为p1，气体长度为l，汽缸内气体体积为V1；装置竖直安装在汽车上后，平衡时弹簧压缩量为x，汽缸内气体压强为p2，汽缸内气体体积为V2，则依题意有p1＝p0，V1＝lS，V2＝(l－x)S，对封闭气体，安装前、后，等温变化，有p1V1＝p2V2，设弹簧劲度系数为k，对上支座进行受力分析，设汽车对汽缸上支座的压力为F，由平衡条件p2S＋kx＝p0S＋F，联立并代入相应的数据，解得k＝2.0×104 N/m，A正确，B、C、D错误．
5．(1) eq \f(V,V0) NA (2) eq \f(8,15)
解析：(1)气体物质的量n＝ eq \f(V,V0)
袖带内气体的分子数N＝ eq \f(V,V0) NA
(2)对原袖带内气体，发生等温变化，压强为p0时气体的体积为V1，由玻意耳定律得
1．5p0V＝p0V1
解得V1＝1.5V
袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值η＝ eq \f(0.8V,1.5V) ＝ eq \f(8,15) .
A．h中的气体内能增加
B．f与g中的气体温度相等
C．f与h中的气体温度相等
D．f与h中的气体压强相等
2．[2023·辽宁卷]
“空气充电宝”是一种通过压缩空气实现储能的装置，可在用电低谷时储存能量、用电高峰时释放能量．“空气充电宝”某个工作过程中，一定质量理想气体的pT图像如图所示．该过程对应的pV图像可能是( )
3．[2023·上海市嘉定区一中期中考试]使用胶头滴管时，插入水中，捏尾部的橡胶头，使其体积减小，排出一定量的空气后的稳定状态如图所示．然后松手，橡胶头体积增大V1，有体积V2的水进入了滴管．忽略温度的变化，根据图中h1和h2的高度关系，有( )
A．V1＞V2 B．V1＜V2
C．V1＝V2 D．缺少数据无法判断
4．如图是由汽缸、活塞柱、弹簧和上下支座构成的汽车减震装置，该装置的质量、活塞柱与汽缸摩擦均可忽略不计，汽缸导热性和气密性良好．该装置未安装到汽车上时，弹簧处于原长状态，汽缸内的气体可视为理想气体，压强为1.0×105 Pa，封闭气体和活塞柱长度均为0.20 m．活塞柱横截面积为1.0×10－2 m2；该装置竖直安装到汽车上后，其承载的力为3.0×103 N时，弹簧的压缩量为0.10 m．大气压强恒为1.0×105 Pa，环境温度不变．则该装置中弹簧的劲度系数为( )
A．2×104 N/m B．4×104 N/m
C．6×104 N/m D．8×104 N/m
5．[2023·福建省三明市期末质量检测]如图所示，用水银血压计测量血压时，先向袖带内充气、然后缓慢放气．某次测量充入气体后袖带内的压强为1.5p0，体积为V.已知阿伏加德罗常数为NA.
(1)若该状态下气体的摩尔体积为V0，求袖带内气体的分子数；
(2)若缓慢放气过程中温度保持不变，袖带气体体积变为0.8V，压强变回到p0，求袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值．
专题76 气体实验定律和理想气体状态方程
1．AD 当电阻丝对f中的气体缓慢加热时，f中的气体内能增大，温度升高，根据理想气体状态方程可知f中的气体压强增大，会缓慢推动左边活塞，则弹簧被压缩．与此同时弹簧对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞，故活塞对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可知，h中的气体内能增加，A正确；未加热前，三部分中气体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡，可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析pfS＝F弹＋pgS
则pf>pg
分别对f、g内的气体分析，根据理想气体状态方程有 eq \f(p0V0,T0) ＝ eq \f(pfVf,Tf)
eq \f(p0V0,T0) ＝ eq \f(pgVg,Tg)
由题意可知，因弹簧被压缩，则Vf>Vg，联立可得Tf>Tg，B错误；
对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分析，根据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确．
在达到稳定过程中h中的气体体积变小，f中的气体体积变大，即Vf＞Vh.根据理想气体状态方程对h气体分析可知 eq \f(p0V0,T0) ＝ eq \f(phVh,Th)
联立可得Tf>Th，C错误；
故选AD.
2．B 根据 eq \f(pV,T) ＝C
可得p＝ eq \f(C,V) T
从a到b，气体压强不变，温度升高，则体积变大；从b到c，气体压强减小，温度降低，因c点与原点连线的斜率小于b点与原点连线的斜率，c点的体积大于b点体积．故选B.
3．A 捏尾部的橡胶头，使其体积减小，排出一定量的空气后，管内气体的压强为p1＝p0＋ρgh1，水进入滴管后的压强为p2＝p0＋ρgh2，根据玻意耳定律得p1V＝p2V'，结合h1＞h2可解得V'＞V，可判断V1＞V2，A正确．
4．A 设大气压为p0，活塞柱横截面积为S；设装置未安装在汽车上之前，汽缸内气体压强为p1，气体长度为l，汽缸内气体体积为V1；装置竖直安装在汽车上后，平衡时弹簧压缩量为x，汽缸内气体压强为p2，汽缸内气体体积为V2，则依题意有p1＝p0，V1＝lS，V2＝(l－x)S，对封闭气体，安装前、后，等温变化，有p1V1＝p2V2，设弹簧劲度系数为k，对上支座进行受力分析，设汽车对汽缸上支座的压力为F，由平衡条件p2S＋kx＝p0S＋F，联立并代入相应的数据，解得k＝2.0×104 N/m，A正确，B、C、D错误．
5．(1) eq \f(V,V0) NA (2) eq \f(8,15)
解析：(1)气体物质的量n＝ eq \f(V,V0)
袖带内气体的分子数N＝ eq \f(V,V0) NA
(2)对原袖带内气体，发生等温变化，压强为p0时气体的体积为V1，由玻意耳定律得
1．5p0V＝p0V1
解得V1＝1.5V
袖带内剩余气体的质量与放气前总质量的比值η＝ eq \f(0.8V,1.5V) ＝ eq \f(8,15) .
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