理想气体知识点题库

如图所示，两个可导热的气缸竖直放置，它们的底部都由一细管连通（忽略细管的容积）．两气缸各有一个活塞，质量分别为m₁和m₂ ，活塞与气缸无摩擦．活塞的下方为理想气体，上方为真空．当气体处于平衡状态时，两活塞位于同一高度h．（已知m₁=2m，m₂=m）

（1）在两活塞上同时各放一质量为m的物块，求气体再次达到平衡后两活塞的高度差（假定环境温度始终保持为T₀）．
（2）在达到上一问的终态后，环境温度由T₀缓慢上升到1.25T₀ ，试问在这个过程中，气体对活塞做了多少功？（假定在气体状态变化过程中，两物块均不会碰到气缸顶部）．

如图甲所示，一质量为m=10kg的活塞在气缸内封闭一定质量的理想气体，开始时活塞距气缸底高度h₁=1.00m．给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h₂=1.60m处，在此过程中缸内气体吸收了Q=700J的热量．已知活塞横截面积S=5.0×10^﹣3m² ，大气压强p₀=1.0×10⁵Pa，活塞与气缸壁间摩擦忽略不计，重力加速度g=10m/s² ．求：

①此过程中缸内气体增加的内能△为多少？

②此后，若保持气缸内气体温度不变，让活塞最终稳定在距气缸底高度h₃=0.50m处，如图乙所示，需要在轻质活塞上放一个质量M为多大的重物？

如图所示，在圆柱形汽缸中用具有质量的光滑导热活塞密闭有一定质量的理想气体，在汽缸底部开有一小孔，与U形水银管相连，已知外界大气压为p₀=75cmHg，室温t₀=27℃，稳定后两边水银面的高度差为△h=1.5cm，此时活塞离容器底部的高度为L=50cm．已知柱形容器横截面积S=0.01m² ， 75cmHg=1.0×10⁵Pa．

（1）求活塞的质量；
（2）使容器内温度降至﹣63℃，求此时U形管两侧水银面的高度差和活塞离容器底部的高度L₁ ．

如图，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞，已知大活塞的质量为m₁=2.50kg，横截面积为s₁=80.0cm² ，小活塞的质量为m₂=1.50kg，横截面积为s₂=40.0cm² ，两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l=40.0cm，汽缸外大气的压强为p=1.00×10⁵Pa，温度为T=303K，初始时大活塞与大圆筒底部相距 $\text{[math]}$ ，两活塞间封闭气体的温度为T₁=495K，现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移，忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10m/s² ，求：

（1）在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度
（2）缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．

一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（）

A . 状态b的压强大于状态c的压强 B . 状态a的压强大于状态b的压强 C . 从状态c到状态d，体积减小 D . 从状态a到状态c，温度不变

下列说法中错误的是（　　）

A . 在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出，是因为白天气温升高，大气压强变大 B . 一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必低于起始体积 C . 布朗运动就是液体分子的运动这种说法是错误的 D . 晶体在熔化过程中所吸收的热量，将主要用于既增加分子的动能，也增加分子的势能 E . 在轮胎爆裂这一短暂过程中，气体膨胀，温度下降

下列说法正确的是（）

A . 温度高的物体分子平均动能和内能一定大 B . 液晶既具有液体的流动性又像某些晶体具有各向异性 C . 一定质量的理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加 D . 空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 E . 如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间分子平均动能一定相同

下列说法正确的是（）

A . 在完全失重的情况下，气体的压强为零 B . 液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间的引力大于斥力 C . 当两分子间距离大于平衡位置的间距时，分子间的距离越大，分子势能越小 D . 水中气泡上浮过程中，气泡中的气体在单位时间内与气泡壁单位面积碰撞的分子数减小 E . 不可能利用高科技手段将散失在环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化

关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

A . 气体的体积是所有气体分子的体积之和 B . 气体的压强是由气体分子重力产生的 C . 气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大 D . 气体膨胀时，气体的内能一定减小

某校开展探究性课外活动，一名同学用右图所示的装置研究气体压强、体积、温度三者之间的变化关系。该同学选用导热良好的汽缸将其开口向下，内装理想气体，并将汽缸固定不动，但缸内活塞可自由滑动且不漏气，他把一温度计通过缸底小孔插入缸内，插口处密封良好，活塞下挂一个沙桶，沙桶装满沙子时活塞恰好静止。他把沙桶底部钻一个小洞，让细沙慢慢漏出，外部环境温度恒定，由此可确定（）

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A . 外界对气体做功，内能增大 B . 外界对气体做功，温度计示数不变 C . 气体体积减小，温度计示数减小 D . 外界对气体做功，温度计示数增大

堵住打气筒的出气口，缓慢向下压活塞使气体体积减小，你会感到越来越费力。设此过程中气体的温度保持不变。对这一现象的解释正确的是（）

A . 气体的密度增大，使得在相同时间内撞击活塞的气体分子数目增多 B . 气体分子间没有可压缩的间隙 C . 气体分子的平均动能增大，使得气体分子撞击活塞的力度增强 D . 气体分子间距离太小，分子间相互作用力表现为斥力

天然气水合物是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源．它是水和天然气在高压和低温条件下混合时产生的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃水”、“固体瓦斯”之称，开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气体，可燃冰的形成过程可简化为把甲烷气体压缩到低温的“容器”中，开采时通过升温再把甲烷气体从“容器”中释放出来，甲烷可视为理想气体，以下说法中正确的是（　　）

A . 可燃冰在开采时甲烷气体对外做功，内能变小 B . 可燃冰在开采时甲烷气体对外做功，又从外界吸热，内能变大 C . 可燃冰在形成时外界对气体做功，内能变大 D . 可燃冰在形成时外界对气体做功，气体又对外放热，内能变小

如图所示，一定质量的气体被封闭在容器内，a态是容器放在冰水混合物中气体达到的平衡状态；b态是容器从冰水混合物中移出后，在室温（27℃）中达到的平衡状态。.若忽略气体分子之间的势能，则

（1） b态的气体分子在单位时间内撞击单位面积器壁的个数比a态（选填“多”或“ 少”）；
（2）从a态到b态，容器中气体内能（选填“增加”或“减少”）。

在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体（　　）

A . 分子的无规则运动停息下来 B . 每个分子的速度大小均相等 C . 每个分子的动能保持不变 D . 分子的密集程度保持不变

具有“物种宝库，粤东明珠”之美誉的旷东七目嶂省级自然保护区”位于广东五华县西部，毗邻东源、紫金、龙川，总面积58.5平方公里，森林覆盖率85%，主峰海拔高度为1318.6m，是广东省最大的天然阔叶林区之一、某人从山底释放一气象探测气球，气球上升到山顶时，内部气体的压强变小。若气球上升过程中体积不变，则从山底到山顶，气球内气体分子的平均动能（选填“变大”“变小”或“不变”）；该过程中，气球内气体（选填“放出”或“吸收”）热量。

某同学设计的气压升降机如图所示，在竖直圆柱形汽缸内用活塞封闭了一定质量的气体，汽缸内壁光滑，活塞与内壁接触紧密无气体泄漏，活塞横截面积为S，活塞及其上方装置总重力大小为G，活塞停在内壁的小支架上（图中未画出），与缸底的距离为H，气体的温度为T₀时，压强等于大气压强 $\text{[math]}$ ，已知 $\text{[math]}$ 。现给电热丝通电，经过一段时间，活塞缓慢上升了 $\text{[math]}$ 。上述过程中，气体可视为理想气体，若整个过程中封闭气体内能的变化为∆U，求：

（1）气体的最高温度T；
（2）整个过程中气体吸收的热量Q。

一定质量理想气体的压强p与热力学温度T的变化图象如图所示，下列说法正确的是（）

A . A→B的过程中，气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量 B . A→B的过程中，气体对外界做功，气体内能增加 C . B→C的过程中，气体体积增大，对外做功 D . B→C的过程中，气体分子与容器壁每秒碰撞的次数增加

探空气球主要用于把无线电探空仪携带到高空，以便进行温度、压力、湿度和风等气象要素的探测。随探空气球高度的升高，以下有关说法正确的是（）

A . 气球内每个气体分子的动能都减小 B . 气球内气体分子的平均动能减小 C . 气球内气体分子的密集程度增大 D . 气球内气体分子的密集程度减小 E . 气球内气体分子在单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减少

如图所示，光滑斜面的倾角 $\text{[math]}$ ，平行于斜面的轻质弹簧下端与斜面底端的固定挡板相连，上端与斜面上的导热汽缸底部拴接。汽缸内的活塞封闭一定质量的理想气体，作用在活塞上沿斜面向上的外力F使弹簧的伸长量 $\text{[math]}$ ，汽缸、活塞之间光滑且均处于平衡状态。已知缸体质量 $\text{[math]}$ ，活塞质量 $\text{[math]}$ ，活塞横截面积 $\text{[math]}$ ，弹簧的劲度系数 $\text{[math]}$ ，封闭在汽缸内的气柱长 $\text{[math]}$ ，外界大气压 $\text{[math]}$ ，取重力加速度大小 $\text{[math]}$ ，环境温度保持不变。求：

（1）外力F的大小；
（2）汽缸内部气体的压强p；
（3）撤去外力F，汽缸和活塞重新平衡后汽缸内的气柱长度的改变量 $\text{[math]}$ 。

关于气体的压强，下列说法正确的是（）

A . 单位体积内的分子数越多，气体的压强就越大 B . 分子的平均动能越小，气体的压强就越小 C . 一定质量的理想气体，体积越大，温度越低，气体的压强就越小 D . 一定质量的理想气体，体积越大，温度越高，气体的压强就越大

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