第49讲 气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用（专项训练）（安徽专用）（学生版）

第49讲气体实验定律与理想气体状态方程的综合应用目录01课标达标练TOC\o"1-2"\h\u 2题型01气体实验定律的应用 2题型02气缸和管类问题 3题型03气体的p-V图像 4题型04气体的p-eq\f(1,V)图像 4题型05气体的V-T图像 5题型06气体的P-T图像 602核心突破练 703真题溯源练 10

01气体实验定律的应用1.（24-25高三下·安徽合肥一六八中学·最后一卷）如图所示，水平放置的封闭玻璃管由两段内径不同、长度均为20cm的A、B细管组成，B管内径为A管内径的2倍，管内气体被一段水银柱隔开，开始时两管内水银柱的长度均为2cm，室内温度为0℃，现对左侧气体缓慢加热（右侧气体温度始终不变），当温度升高到312K时，已知T=t+273K。则右侧气柱长度改变（）A．0.5cm B．2cm C．2.5cm D．1.5cm2.如图为传统的爆米花机，工作时将玉米粒倒入铁质容器后，将容器封闭，对容器加热，当内外气体压强之差达到一定数值时，将容器打开即爆出爆米花。已知大气压强为、容器内的初始温度为，，假设加热过程中，容器内玉米粒的体积不变，气体看成理想气体，。求：(1)为使玉米粒炸成爆米花，容器内的最低温度；(2)将容器打开爆出爆米花，当容器内温度变为327℃时，容器内剩余气体与加热前气体的质量之比。（假设容器内剩余爆米花的体积与玉米粒的体积相同）02气缸和管类问题3.（24-25高三下·安徽六安一中·模拟预测）水银气压计在超失重情况下不能显示准确的气压。若某次火箭发射中携带了一只水银气压计。发射的火箭舱密封，起飞前舱内温度T0=300K，水银气压计显示舱内气体压强为1个大气压p0。当火箭以加速度a=g竖直向上起飞时，舱内水银气压计示数稳定在p1=0.6p0，已知水银气压计的示数与液柱高度成正比，如图所示。可视为起飞时重力加速度恒为g，则起飞时舱内气体的温度是（）A．420K B．360K C．300K D．240K4.（2025·安徽皖南八校·三模）如图所示，水平放置的绝热汽缸内用导热活塞封闭一定质量的理想气体。已知活塞横截面积为S，当地大气压为，重力加速度为，活塞质量为，活塞沿汽缸壁移动时受到的摩擦力大小恒为，活塞与汽缸之间的最大静摩擦力大小也为。开始时，缸内气体的温度和环境温度相等，均为，活塞与汽缸底的距离为且恰好与汽缸无摩擦，离汽缸口的距离也为。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体缓慢加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平为止（不计活塞厚度）。求：(1)转到开口向上的竖直位置（加热前）活塞到汽缸底部的距离；(2)当活塞上升到与汽缸口相平时气体温度。03气体的p-V图像5.（24-25高三·安徽A10联盟·模拟预测）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，其图像如图所示。下列说法正确的是（）A．气体在状态D的压强为3×105PaB．从A→B的过程中，气体分子的平均动能减小C．在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多D．完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×106J6.（2025·安徽阜阳临泉田家炳实验中学·三模）（多选）一定质量的理想气体经历A→B→C→D→A的变化过程，其p-V图像如图所示。已知气体在状态A时的温度TA=300K，D→A温度不变，下列说法正确的是（

）A．状态B时气体的温度为750K B．状态C时气体的温度为750KC．C→D过程气体吸收热量 D．D→A过程气体放出热量04气体的p-eq\f(1,V)图像7.（2025·安徽合肥九中·高考最后一卷）（多选）一定质量的气体经历一系列状态变化，其p－图像如图所示，变化顺序为a→b→c→d→a，图中ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中（

）A．d→a过程，气体放出的热量小于内能的减少量B．b→c过程，气体对外做功，内能减小C．c→d过程，温度降低，气体一定放出热量D．a→b过程，温度不变，气体吸热05气体的V-T图像8.（24-25高三下·安徽合肥一中·素养拓展训练4）一定质量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示。下列说法正确的是（）A．过程ab中气体分子热运动的平均动能保持不变B．过程bc中外界对气体做功小于气体向外放出的热量C．过程ca中单位时间内撞击容器壁单位面积的气体分子数增多D．气体在a、b两状态的压强大小之比9．（2016·河南豫南九校联盟·一模）如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像，已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。（1）根据图像提供的信息计算图甲中TA对应的温度值；（2）请在图乙坐标系中作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p-T图像，并在图线相应位置上标出字母A、B、C，如果需要计算才能确定有关坐标值，请写出计算过程。06气体的P-T图像10.22-23高三下·安徽安庆示范高中·4月联考如图所示为一定质量的理想气体的压强随温度变化的图像，其中的延长线通过坐标原点，和分别与T轴和p轴平行，下列说法正确的是（）A．过程气体单位体积内的分子数减少B．过程气体分子平均动能减小C．过程气体向外界放热D．全过程状态b的体积最大11．2024年4月30日，中科院研发的国际首套300兆瓦压缩空气储能国家示范电站首次并网发电成功，其核心是压缩空气实现储能的装置——蓄冷蓄热罐，假设蓄冷蓄热罐在工作过程中，内部为质量不变的理想气体，其图像如图。以下说法中正确的是（）A．由状态到状态的过程中气体体积减小B．由状态到状态的过程中气体分子平均动能不变C．由状态到状态的过程中气体密度减小D．由状态到状态的过程中气体单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增大1.（23-24高三下·安徽皖中名校联盟·三调）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历ABCDE过程到达状态E，其中BA的延长线经过原点，BC与横轴平行，DE与纵轴平行。下列说法正确的是（）A．AB过程中气体的体积逐渐变大B．BC过程中气体不从外界吸热C．CD过程气体内能不变D．DE过程气体对外界做功2.（2024·安徽·学业水平选择性考试预测）囊式空气弹簧已广泛地应用于车辆减震装置中，它由橡胶气囊和密闭在其中的压缩空气组成。当车辆剧烈颠簸时，气囊内的气体体积快速变化，以降低车辆振动的幅度。已知某囊式空气弹簧密封气囊内一定质量的理想气体从状态a→b→c→a的变化过程中压强p与体积的倒数的关系图像如图所示，其中ab连线的延长线过坐标原点，bc连线平行于纵轴，ca连线平行于横轴。则下列说法正确的是（）A．从状态a→b的过程中气体吸热B．从状态b→c的过程中气体吸热C．从状态c→a的过程中，单位时间内碰撞单位面积气囊壁的气体分子个数减少D．图中的面积在数值上等于从状态a→b→c→a变化的整个过程中气体对外界做的功3.一定质量的理想气体体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，气体在状态A时的压强，温度，线段AB与V轴平行，BC的延长线过原点。求：（1）气体在状态B时的压强。（2）气体在状态C时的压强和温度。4.（2025·安徽皖北协作区·一模）有人设计了一种如图所示的测温装置，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，玻璃泡中封有一定量的气体，玻璃管下端插入水银中，通过管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度。已知在标准大气压为76cmHg的环境下，热力学温度T1=300K时，玻璃管内水银面的高度为x=20.0cm。假设玻璃管的体积与玻璃泡的体积相比可略去不计。(1)若玻璃管内水银面的高度为22.8cm，求环境的热力学温度；(2)某同学将该装置拿到黄山某山峰顶，环境的热力学温度为285K，他发现管内水银面的高度为7.3cm，通过计算估算该山峰的海拔。（已知海拔3000m以内，每升高120m，大气压减小约1cmHg）5.（2025·安徽六安一中·模拟）如图甲所示，深度为的圆柱形绝热汽缸底部安装有电热丝（体积可忽略），可以通过加热来改变缸内的温度。汽缸口有固定卡销。汽缸内用质量为、横截面积为的活塞封闭了一定质量的理想气体，此时活塞刚好在汽缸口，汽缸内气体温度为，压强为。如图乙所示，保持气体温度不变，将汽缸固定在倾角为的斜面上。大气压强恒为，重力加速度为。不计活塞及固定卡销厚度，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，。(1)求斜面上活塞距汽缸底部的距离；(2)汽缸在斜面上放置时，接通汽缸底部的电热丝缓慢给气体加热，一直到气体温度升高到，加热过程中通过电热丝的电流恒为，电热丝电阻为，加热时间为。若电热丝产生的热量全部被气体吸收，求温度时汽缸内气体的压强及气体温度从升高到的过程中增加的内能。1.（2025·河南·高考真题）（多选）如图，一圆柱形汽缸水平固置，其内部被活塞M、P、N密封成两部分，活塞P与汽缸壁均绝热且两者间无摩擦。平衡时，P左、右两侧理想气体的温度分别为和，体积分别为