气体的变化图像P-V图、P-T图、V-T图知识点题库

斯特林循环因英国工程师斯特林于1816年首先提出而得名它是由两个等容过程和两个等温过程组成的可逆循环。如图所示，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，对此气体下列说法正确的是（）。

A . 过程A→B中气体的温度逐渐减小 B . 过程B→C中气体对外界做正功 C . 过程C→D中气体放出了热量 D . 状态CD的内能相等 E . 经过如图所示的一个斯特林循环气体对外界做正功

回热式制冷机是一种深低温设备，制冷极限约50K。某台回热式制冷机工作时，一定量的氦气(可视为理想气体)缓慢经历如图所示的四个过程：已知状态A和B的温度均为27℃，状态C和D的温度均为－133℃，下列判断正确的是___________。

A . 气体由状态A到B过程，温度先升高后降低 B . 气体由状态B到C过程，内能保持不变 C . 气体由状态C到D过程，分子间的平均间距减小 D . 气体由状态C到D过程，气体对外做功 E . 气体由状态D到A过程，其热力学温度与压强成正比

热学中有很多图像，对一定质量的理想气体图像的分析，正确的是（）

A . 甲图中理想气体的体积一定不变 B . 乙图中理想气体的温度一定不变，丙图中理想气体的压强一定不变 C . 丁图中理想气体从P到Q，可能经过了温度先升高后降低的过程 D . 戊图中实线对应的气体溫度高于虚线对应的气体温度

如图所示，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强( )

A . 逐渐增大 B . 逐渐减小 C . 始终不变 D . 先增大后减小

用如图甲所示的实验装置探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系。在注射器活塞上涂润滑油并插入针管，用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量气体，移动活塞改变气体的体积和压强，气体体积由注射器刻度读取，气体压强由压强传感器读取。

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（1）下列说法正确的是_________。

A . 气体的压强和体积必须用国际单位 B . 在活塞上涂润滑油目的只是为减小摩擦力 C . 移动活塞应缓慢且不能用手握住注射器 D . 若实验中连接传感器和注射器的软管脱落，可以立即接上继续实验
（2）交流实验成果时某同学发现各小组所测的 $\text{[math]}$ 乘积并不相同，最主要的原因是。
（3）某小组实验操作无误，但根据测得的数据作出 $\text{[math]}$ 图象不过坐标原点，如图乙所示，图中 $\text{[math]}$ 代表的体积。

如图甲所示是一种研究气球的体积和压强的变化规律的装置。将气球、压强传感器和大型注射器用T型管连通。初始时认为气球内无空气，注射器内气体体积 $\text{[math]}$ ，压强 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 型管与传感器内少量气体体积可忽略不计。缓慢推动注射器，保持温度不变，装置密封良好。

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（1）该装置可用于验证定律。填写气体实验定律名称 $\text{[math]}$
（2）将注射器内气体部分推入气球，读出此时注射器内剩余气体的体积为 $\text{[math]}$ ，压强传感器读数为 $\text{[math]}$ ，则此时气球体积为。
（3）继续推动活塞，多次记录注射器内剩余气体的体积及对应的压强，计算出对应的气球体积，得到如图乙所示的“气球体积和压强”关系图。根据该图象估算：若初始时注射器内仅有体积为 $\text{[math]}$ 、压强为 $\text{[math]}$ 的气体。当气体全部压入气球后，气球内气体的压强将变为 $\text{[math]}$ 。（保留3位小数）

如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历一系列过程到达状态e，则下列说法正确的是（）

A . a到b的过程气体体积逐渐变大 B . b到c的过程气体内能逐渐增加 C . c到d的过程气体放热 D . d到e的过程气体对外做功 E . a和e状态气体的内能相同

如图所示，上端封闭的玻璃管插在水银槽中，管内封闭着一段气柱。现使玻璃管缓慢地绕其最下端的水平轴偏离竖直方向一定角度，能描述管内气体状态变化的 $\text{[math]}$ 图像是（箭头表示状态的变化方向）（）

A .

B .

C .

D .

如图所示为一定质量的理想气体状态的两段变化过程，一个从c到b，另一个是从a到b，其中c与a的温度相同，比较两段变化过程，则（）

A . c到b过程气体放出热量较多 B . a到b过程气体放出热量较多 C . c到b过程内能减少较多 D . a到b过程内能减少较多

如图所示，一定质量的理想气体先保持体积不变由状态A变到状态B，再保持压强不变由状态B变到状态C，其中A、C两点在同一条双曲线上，在这一变化过程中，下列说法正确的是（）

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A . 从状态A→状态B的过程，气体的温度保持不变 B . 从状态B→状态C的过程，气体的内能不断增大 C . 从状态A→状态B→状态C的过程，气体分子的平均动能先减小后增大 D . 从状态A→状态B→状态C的过程，所有气体分子的速率都保持不变

如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p— $\text{[math]}$ 图线．由图可知( )

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A . 一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比 B . 一定质量的气体在发生等温变化时，其p— $\text{[math]}$ 图线的延长线是经过坐标原点的 C . T₁>T₂ D . T₁<T₂

如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环，该过程每个状态都视为平衡态，各状态参数如图所示。A状态的压强为P_A=1.2×10⁵Pa，求：

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（1） B状态的温度T_B；
（2）完成一个循环，外界对气体所做的功？

一定质量理想气体由状态A经过A→B→C→A的循环过程的p－V图象如图所示（A→B为双曲线），其中状态（选填A、B或C）温度最高，A→B→C过程是的．（选填“吸热”或“放热”）．

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（1）如图所示是一定质量理想气体的状态变化图线。已知a→d是等温膨胀过程，则对于图中所示的4个过程中，以下说法中错误的是___________。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A . a→b过程气体对外做功最多，内能增加也最多 B . a→c可能既不吸热也不放热 C . a→e过程气体内能的减少量不可能恰好等于气体对外做的功 D . b、c、d、e各状态下，单位体积内的气体分子个数都相同 E . b、c、d、e点温度高低是T_b>T_c>T_d>T_e
（2）如图所示，一绝热汽缸固定在倾角为30°的固定斜面上，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞的质量为2m，横截面积为S。初始时，气体的温度为 $\text{[math]}$ ，活塞与汽缸底部相距为L。通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，活塞上升到与汽缸底部相距2L处，已知大气压强为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦。求：

①此时气体的温度；

②加热过程中气体内能的增加量。

一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T图象如图所示，p_a、 $\text{[math]}$ 、p_c分别表示状态a、b、c的压强，下列判断正确的是（）

A . 状态a、b、c的压强大小满足 $\text{[math]}$ B . a到b过程中气体内能减小 C . b到c过程中气体放出热量 D . c到a过程中每一个分子的速率都不变

一定质量的理想气体的 $\text{[math]}$ 图像中的等温变化图线如图所示，A、B是双曲线上的两点。下列说法正确的是（　　）

A . 图中 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的面积一定相等 B . 气体在状态A的内能一定大于在状态B的内能 C . 气体从状态A到状态B的过程，一定从外界吸收热量 D . 气体从状态A到状态B的过程，单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少

用活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，气体从状态A经状态B变化到状态C，再从状C回到状态A，其压强与体积的倒数的变化关系图像如图所示，图中AB与横轴平行，BC纵轴平行，AC连线的延长线过坐标原点。从状态A到状态B的过程中当中，气体（填“吸热”、“放热”或“绝热”），从状态B到状态C的过程当中，气体分子的平均动能（填“增大”、“减小”或“不变”），从状态C到状态A的过程中，气体的内能（填“增大”、“减小”或“不变”）

一定质量的理想气体经历了 $\text{[math]}$ 的循环，其 $\text{[math]}$ 图像如图所示，下列说法正确的是（）

A . 状态B时，气体分子的平均动能比状态A时气体分子的平均动能大 B . 由C到D的过程中，气体是等温变化 C . 由B到C的过程中，气体要放出热量 D . 经历ABCDA一个循环，气体吸收的总热量大于释放的总热量

某同学用光滑活塞将一定质量的空气（视为理想气体）封闭在汽缸内，并对缸内气体加热，气体从状态A变化到状态B过程中的p-V图像如图所示，已知气体在状态A时的热力学温度TA=280 K，该过程中气体吸收的热量Q=120 J，求：

（1）气体在状态B时的热力学温度TB；
（2）该过程中气体内能的增量ΔU。

如图所示，在一定质量的理想气体压强随体积变化的 $\text{[math]}$ 图像中，气体先后经历了ab、bc、cd、da四个过程，其中ab垂直于cd，ab垂直于V轴且与p轴平行，bc、da是两条等温线。下列判断正确的是（）

A . 从a→b的过程，气体分子密集程度不变，分子平均动能增加 B . 从a→b→c的过程，气体密度不断减小，温度先升高后不变 C . 从c→d的过程，气体放出的热量大于外界对气体做的功 D . 从a→b→c→d→a的过程，气体放热大于吸热

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