新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题77气体实验定律和理想气体状态方程

这是一份新高考2024版高考物理一轮复习微专题小练习专题77气体实验定律和理想气体状态方程，共5页。试卷主要包含了[2023·辽宁卷]，解析等内容，欢迎下载使用。


A．从状态A到状态B气体的压强减小
B．从状态A到状态B气体的压强不变
C．气体在状态C的压强为2.0×105 Pa
D．气体在状态C的压强为3.0×105 Pa
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·山东省泰安市模拟]如图所示，一长度L＝30 cm气缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积S＝50 cm2.活塞与水平平台上的物块A用水平轻杆连接，A的质量为m＝20 kg，物块与平台间的动摩擦因数μ＝0.75.开始时活塞距缸底L1＝10 cm，缸内气体压强等于外界大气压强p0＝1×105 Pa，温度t1＝27 ℃.现对气缸内的气体缓慢加热，g＝10 m/s2，则( )
A.物块A开始移动时，气缸内的温度为35.1 ℃
B．物块A开始移动时，气缸内的温度为390 ℃
C．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功30 J
D．活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功130 J
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.
如图所示为一定质量的理想气体等温变化P­V图线，A、C是双曲线上的两点，E1和E2则分别为A、C两点对应的气体内能，△OAB和△OCD的面积分别为S1和S2，则( )
A．S1C．E1>E2 D．E16．[2023·重庆市学业质量调研抽测]如图甲，上端开口的导热汽缸放置在水平面上，质量为m、横截面积为S的活塞密封了一定质量的理想气体．当环境温度为T0时，活塞静止的位置与气缸底部距离为h，离缸口的距离为 eq \f(h,2) .已知重力加速度为g，活塞厚度及活塞与汽缸壁之间的摩擦不计，大气压强为 eq \f(4mg,S) .求：
(1)若缓慢升高环境温度，使活塞刚好能移到缸口，求升高后的环境温度T1；
(2)若先在缸内壁紧贴活塞上表面固定一卡环(与活塞接触但没有作用力)，如图乙，再缓慢升高环境温度到T2，则升温后卡环对活塞的压力多大．
7.
[2023·海南卷]如图所示，某饮料瓶内密封一定质量的理想气体，t＝27 ℃时，压强p＝1.050×105 Pa，则
(1)t′＝37 ℃时，气压是多大？
(2)保持温度不变，挤压气体，使之压强与(1)相同时，气体体积变为原来的多少倍？
专题77 气体实验定律和理想气体状态方程
1．BD 由题图可知过程AB图线过原点，即V与T比值不变，根据盖—吕萨克定律可知气体从状态A到状态B气体的压强不变，故A错误，B正确；由题图可知过程BC为等容过程，根据查理定律可得 eq \f(pB,TB) ＝ eq \f(pC,TC) ，并且pB＝pA＝1.5×105 Pa，解得pC＝3.0×105 Pa，C错误，D正确．
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．D 初态气体p1＝p0＝1×105 Pa，温度T1＝300 K，物块A开始移动时，p2＝p0＋ eq \f(μmg,S) ＝1.3×105 Pa，根据查理定律可知 eq \f(p1,T1) ＝ eq \f(p2,T2) ，解得T2＝390 K＝117 ℃，A、B两项错误；活塞从图示位置到达气缸口的过程中气体对外做功W＝p2S(L－L1)＝130 J，C项错误，D项正确．
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．B 由于图为理想气体等温变化曲线，由玻意耳定律可得pAVA＝pCVC，而S1＝ eq \f(1,2) pAVA，S2＝ eq \f(1,2) pCVC，S1＝S2，A项错误，B项正确；由于图为理想气体等温变化曲线，TA＝TC，则气体内能E1＝E2，C、D两项错误．
6．(1) eq \f(3,2) T0 (2)5mg( eq \f(T,T0) －1)
解析：(1)缓慢升高环境温度，使活塞刚好能移到缸口的过程中，气体经历等压变化，设活塞刚好能到缸口时气体的温度为T1，根据盖—吕萨克定律得 eq \f(V0,T0) ＝ eq \f(V1,T1)
其中V0＝hS，V1＝ eq \f(3,2) hS
联立解得T1＝ eq \f(3,2) T0
(2)根据题意可知气体在升温过程中体积不变，根据查理定律可得 eq \f(p1,T0) ＝ eq \f(p2,T2)
其中p1＝ eq \f(mg,S) ＋ eq \f(4mg,S) ＝ eq \f(5mg,S) ，
p2＝ eq \f(mg,S) ＋ eq \f(4mg,S) ＋ eq \f(FN,S) ＝ eq \f(5mg＋FN,S)
联立解得升温后卡环对活塞的压力为FN＝5mg( eq \f(T2,T0) －1).
7．解析：(1)由查理定律有 eq \f(p,（t＋273） K) ＝ eq \f(p′,（t′＋273） K)
代入数据解得p′＝1.085×105 Pa
(2)由玻意耳定律有pV＝p′V′
代入数据解得V′＝ eq \f(30,31) V