2025年大学物理（气体实验定律）试题及答案

2025年大学物理（气体实验定律）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本题共10小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，体积减小，压强增大，这是因为A.气体分子每次碰撞器壁的冲力增大B.气体分子的密度增大，分子对器壁的平均作用力增大C.气体分子的密度增大，单位时间内对器壁的碰撞次数增多D.气体分子的密度减小，单位时间内对器壁的碰撞次数增多2.对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.气体的压强是由大量气体分子对器壁的频繁碰撞而产生的C.当气体膨胀时，气体的分子势能减小，因而气体的内能一定减少D.气体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变3.一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，压强和体积的变化如图所示，则在这个过程中A.气体温度升高B.气体内能增加C.气体对外界做功D.气体吸收热量4.如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程。这就是著名的“卡诺循环”。则A.A→B过程中，气体对外界做功B.B→C过程中，气体分子的平均动能增大C.C→D过程中，气体内能不变D.D→A过程中，气体内能增加5.一定质量的理想气体，在保持温度不变的条件下，使其压强增大，则在这一过程中气体A.从外界吸收了热量B.对外界做了功C.分子的平均动能增大D.密度增大6.一定质量的理想气体，经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p-V图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，而cd平行于ab。由图可以判断A.ab过程中气体温度不变，气体不吸热也不放热B.bc过程中气体体积不变，气体吸热C.cd过程中气体体积增大，气体放热D.da过程中气体体积减小，气体吸热7.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则A.气体分子的平均动能增大B.气体分子的平均动能减小C.气体分子的平均动能不变D.条件不足，无法判断气体分子平均动能的变化8.一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，压强变为原来的2倍，则体积变为原来的A.4倍B.2倍C.1/2D.1/49.一定质量的理想气体，从某一状态开始，经过一系列变化后又回到开始的状态。该过程在p-V图上的表示如图所示。图中a→b为等温过程，b→c为等压过程，c→a为等容过程。则整个过程中A.气体对外界做功B.气体内能增加C.气体与外界没有热交换D.气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功10.一定质量的理想气体，当温度升高时，下列说法正确的是A.气体的内能一定增加B.气体的压强一定增大C.气体的体积一定增大D.气体分子的平均动能一定增大第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共15分）答题要求：本题共3小题，每小题5分。把答案填在题中的横线上。11.一定质量的理想气体，在体积不变的情况下，温度升高1℃，压强的增加量等于它在0℃时压强的______。12.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，体积增大1/5，则温度升高______℃。13.一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，体积减小，压强增大。已知状态A的温度为T_A，状态B的温度为T_B，则T_A______T_B（填“大于”“小于”或“等于”）。（二）实验题（共15分）答题要求：本题共1小题，15分。请按题目要求作答。14.在“探究一定质量气体压强与体积关系”的实验中，某同学将注射器活塞置于刻度值为5mL的位置，然后用橡皮帽封住注射器小孔，通过压强传感器、数据采集器和计算机得到如下表所示的实验数据：|序号|注射器内气体体积V/mL|气体压强p/kPa||----|----|----||1|5.00|101.3||2|4.00|126.6||3|3.00|168.8||4|2.00|253.2||5|1.00|506.4|（1）根据表中数据，在图中作出p-V图像。（2）由图像可以看出，一定质量的气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成______关系。（3）若该同学在实验过程中，用手握住注射器，会导致实验结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。（三）计算题（共15分）答题要求：本题共1小题，15分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。15.一定质量的理想气体，初始状态的压强为p_0=1.0×10^5Pa，体积为V_0=2.0L，温度为T_0=300K。先使其等温膨胀到体积为V_1=4.0L，然后等容升温到温度为T_1=600K，最后等压压缩回到初始状态。求：（1）等温膨胀过程中气体对外界做的功；（2）等容升温过程中气体吸收的热量；（3）整个过程中气体内能的变化。（四）材料分析题（共10分）答题要求：本题共2小题，每小题5分。阅读材料，回答问题。材料：一定质量的理想气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比，这就是玻意耳定律。在实际生活中，玻意耳定律有很多应用。例如，汽车轮胎在夏天容易爆胎，就是因为夏天温度升高，轮胎内气体压强增大，而轮胎的容积基本不变，根据玻意耳定律，当压强增大到一定程度时，就可能导致爆胎。16.请解释为什么夏天自行车胎打气不能打得太足？17.潜水员在深水中呼吸的气体是由氧气和氦气等组成的混合气体。已知潜水员下潜到一定深度时，肺部气体的压强增大。若潜水员在深水中肺部气体的体积为V_1，压强为p_1，回到水面后肺部气体的体积为V_2，压强为p_2。请根据玻意耳定律分析V_1与V_2、p_1与p_2的关系，并说明潜水员回到水面后可能会出现什么现象。（五）论述题（共10分）答题要求：本题共1小题，10分。论述应观点明确，逻辑清晰，论证充分。18.请论述理想气体状态方程在实际生活中的应用，并举例说明。答案：1.BC2.BD3.ABD4.A5.D6.B7.A8.C9.D10.AD11.1/27312.2013.小于14.（1）略（2）反比（3）偏大15.（1）等温膨胀：W=p_0V_0ln(V_1/V_0)=1.0×10^5×2.0×10^(-3)×ln(4.0/2.0)J=138.6J。（2）等容升温：由查理定律得p_2=p_1T_1/T_0，Q=ΔU=νC_V(T_1-T_0)，又p_1V_1=p_2V_2，可得Q=300J。（3）整个过程温度回到初始值，内能不变，ΔU=0。16.夏天温度高，车胎内气体压强增大。若打得太足，根据玻意耳定律，在体积