理想气体及理想气体的状态方程-北京市2023年高考物理模拟题（一模）高频考点汇编

16理想气体及理想气体的状态方程.北京市2023年高考物理模

拟题（一模）高频考点汇编

一.选择题（共13小题）

1.（2023•海淀区一模）一定质量的理想气体的体积V随热力学温度T变化的情况如图所示。

气体先后经历状态A、B和C,下列说法正确的是（）

A.从状态A到状态B,气体压强保持不变

B.从状态A到状态B,气体内能保持不变

C.从状态B到状态C,气体对外做功

D.从状态B到状态C,气体向外放热

2.（2023•东城区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经过两个状态变化

过程，先后到达状态b和状态c,下列说法正确的是（）

V

a}

c；：：b：

J--------------------------

A.从a到b的过程中，气体从外界吸热

B.从a到b的过程中，气体的内能增加

C.从b到c的过程中，气体的压强减小

D.从b到c的过程中，气体对外界做功

3.（2023•西城区一模）一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态

B和C,A、B和C三个状态的体积分别为VA、VB和VC。状态变化过程中气体的压强

与热力学温度的关系如图所示，下列说法正确的是（）

p

of

A.VA=VB,VB>VC

B.VA<VB,VB=VC

C.状态A到状态B的过程中气体的内能增大

D.状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小

4.（2023•朝阳区一模）关于质量一定的理想气体，下列说法正确的是（）

A.气体温度降低，其压强可能增大

B.气体体枳减小，其压强一定增大

C.气体不断被压缩的过程中，其内能一定增加

D.气体与外界不发生热量交换的过程中，其内能一定不变

5.（2023•丰台区一模）一定质量的理想气体在温度不变时，压强与体积的关系如图所示,

A.气体对外界做功

B.气体对外界放热

C.气体内能增大

D.分子热运动的平均动能增大

6.（2023•石景山区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压

三个过程，先后达到状态b、c,再回到状态a。下列说法正确的是（)

A.在过程a-b中气体对外做功

B.在过程a-b中气体的内能增加

C.在过程b-c中气体对外界放热

D.在过程c-a中气体的温度升高

7.（2022•海淀区模拟）绝热容器内封闭一定质量的理想气体，气体分子的速率分布如下图

所示，横坐标表示速率v,纵坐标表示某•速率区间的分子数占总分子数的百分比N,经

过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②，则由图可知（）

A.气体的温度一定降低B.气体的压强一定减小

C.气体的内能一定增大D.气体一定对外界做功

8.（2022•海淀区一模）如图所示，一定最的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过

程，先后到达状态b和C。下列说法正确的是（）

A.在a-b过程中气体对外界做功

B.在b-c过程中气体对外界做功

C.在a-b过程中气体的内能逐渐变大

D.在b-c过程中气体的内能逐渐变小

9.（2022•东城区•模）新冠肺炎疫情期间，杲班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合

阀门K,向下握压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K,消毒

液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体，喷壶由绝热材

料制造，下列说法正确的是（）

A.充气过程中，储气室内气体每个分子的动能都增大

B.充气过程中，储气室内气体分子热运动的平均动能不变

C.喷液过程中，储气室内气体的压强增加

D.喷液过程中,储气室内气体分子热运动的剧烈程度降低

10.（2022•房山区一模）一定质量的理想气体经过一系列变化过程，P-T图像如图所示。

下列说法正确的是（）

A.a-b过程中，气体体积增大，温度降低

B.b-c过程中，气体温度降低，体积减小

C.c-a过程中，气体体积减小，压强增大

D.c-a过程中，气体压强增大，体积增大

11.（2022•朝阳区一模）一封闭容器中装有一定质量的理想气体，容器壁与外界没有热量交

换，当气体被压缩时，下列说法正确的是（）

A.气体压强增大B.气体对外界做功

C.气体内能不变D.气体温度不变

12.（2022•丰台区一模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、be、ca三个过程回

到原状态。其V・T图像如图所示，下列说法正确的是（)

A.ab过程中外界对气体做功

B.ca过程中气体从外界吸热

C.处于状态c的气体玉强最大

D.处于状态a的气体分子的平均动能最大

13.（2022•平谷区一模）对封闭在汽缸中一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

A.温度升高，气体分的平均动能一定增大

B.体积减小，气体的压强一定增大

C.外界对气体做功，气体的内能一定增大

D.气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大

二.实验题（共1小题）

14.（2023•平谷区一模）某同学用如图所示装置探究气体等温变化的规律，该同学按如下操

作步骤进行实验：

a.将注射棚活塞移动到空气柱体积适中的位置，用橡胶塞密封注射器的下端，记录此时

压力表上显示的气压值和压力表刻度尺上显示的空气柱长度

b.用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积；

c.读出此时压力表上显示的气压值和刻度尺上显示的空气柱长度

d.重兔b、c两步操作，记录6组数据，作p-V图,

（I）关于该同学在实验操作中存在的不当及其原因，下列叙述中正确的是。

A.实验过程中手不能握注射器前端，以免改变了空气柱的温度

B.应该以较快的速度推拉活塞来改变气体体积，以免操作动作慢使空气柱的质量发生改

变

（2）实验室中有容积为5mL和20mL的两种注射器供选择，为能用较小的力作用在活

塞上使气体体积发生明显变化，选用容积为mL的注射器更合适；实验中为了找

到气体体积与压强的关系（选填“需要”或“不需要”）测出空气柱的横截

面积。

（3）通过绘制的p-V图像，该同学猜测：空气柱的压强跟体积成反比。你能够通过图

像直观地帮助该同学检验这个猜想吗？请简要说明你的方案。

16理想气体及理想气体的状态方程•北京市2023年高考物理模

拟题（一模）高频考点汇编

参考答案与试题解析

一.选择题（共13小题）

1.（2023•海淀区一模）一定质量的理想气体的体枳V随热力学温度T变化的情况如图所示。

气体先后经历状态A、B和C,下列说法正确的是（）

A.从状态A到状态B,气体压强保持不变

B.从状态A到状态B,气体内能保持不变

C.从状态B到状态C,气体对外做功

D.从状态B到状态C,气体向外放热

【答案】A

【解答】解：A.从状态A到状态B,气体变化为等压变化，故A正确:

B.从状态A到状态B,温度升高，对于一定质量的理想气体而言，分子势能不计，温

度越高，则气体内能越大，故B错误;

CD.从状态B到状态C,温度升高，气体内能增大，体积不变，气体不做功，由热力学

第一定律可知气体从外界吸收热量。故CD错误。

故选：Ao

2.（2023•东城区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经过两个状态变化

过程，先后到达状态b和状态c,卜列说法正确的是（

V

0

A.从a到b的过程中，气体从外界吸热

B.从a到b的过程中.气体的内能增加

C.从b到c的过程中，气体的压强减小

D.从b到c的过程中，气体对外界做功

【答案】C

【解答】解：AB、从a到b过程中气体做等温变化，气体的内能不变；由于气体体积减

小，所以外界对气体做正功，根据热力学第一定律AU=W+Q可.知，气体放出热量，故

AB错误;

CD、从b到c的过程中，气体做等容变化，气体做功为零；气体温度减小、根据毕二c可

知气体压强减小，故C正确、D错误。

故选：Co

3.（2023•西城区一模）一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态

B和C,A、B和C三个状态的体积分别为VA、VB和VC。状态变化过程中气体的压强

B.VA<VB>VB=Vc

C.状态A到状态B的过程中气体的内能增大

D.状态B到状态C的过程中气体分子的平均动能减小

【答案】C

【解答】解：AB.根据一定质量的理想气体的状态方程pV=CT可知，从A-B的过程

中，气体体枳不变，即VA=VB，同理可知从B-»C的过程中，体枳增大，即VB〈VC，

故AB错误；

C.一定量的理想气体的内能仅仅与温度有关，状态A到状态B的过程中气体的温度升

高，则内能增大，故C正确；

D.状态B到状态C的过程中气体的温度不变，则气体分子的平均动能不变，故D错误;

故选：Co

4.（2023•朝阳区一模）关于质量一定的理想气体，下列说法正确的是（）

A.气体温度降低，其压强可能增大

B.气体体积减小，其压强一定增大

C.气体不断被压缩的过程中，其内能一定增加

D.气体与外界不发生热量交换的过程中，其内能一定不变

【答案】A

【解答】解：A、气体温度降低，若体积也减小，根据理想气体状态方程迎=C,知其

T

压强可能增大，故A正确；

B、气体体积减小，若温度也降低，根据理想气体状态方程包=C,知其压强不一定增

T

大，故B错误；

C、气体不断被压缩的过程中，外界对气体做正功，如果气体同时向外界放热，根据热力

学第一定律AU=Q+W,知气体内能不一定增加，故C错误；

D、气体与外界不发生热量交换的过程中，如果外界对气体做功或气体对外界做功，根据

热力学第一定律AU=Q+W,知气体内能一定发生变化，故D错误。

故选：Ao

5.（2023•丰台区一模）一定质量的理想气体在温度不变时，压强与体积的关系如图所示，

气体由状态A到状态B的过程中，下列说法正确的是（

Pf

0V

A.气体对外界做功

B.气体对外界放热

C.气体内能增大

D.分子热运动的平均动能增大

【答案】A

【解答】解—：A.一定质量的理想气体由状态A到状态B,因为体积变大，所以气体对

外界做功，故A正确；

C.理想气体分子势能为零，内能由分子动能决定，温度不变，一定质量气体分子动能不

变，则气体内能不变，故C错误；

B.根据热力学第一定律AU=Q+W可知，当AU=O,WVO时，则Q>0,即气体吸收

热量，故B错误；

D.温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，分子热运动的平均动能不变，故D

错误。

故选：Ao

6.（2023•石景山区一模）如图所示，一定质量的理想气体从状态a经过等容、等温、等压

三个过程，先后达到状态b、c,再回到状态a。下列说法正确的是（）

A.在过程a-*b中气体对外做功

B.在过程a-b中气体的内能增加

C.在过程b-c中气体对外界放热

D.在过程c-a中气体的温度升高

【答案】B

【解答】解：A、在过程ab中气体体积不变，既不对外作用，外界也不对气体做功，故

A错误；

B、在过程ab中气体的体积不变，压强变大，根据公式pV=CT可知，则温度升高，一

定局的理想气体的内能仅仅英语温度有关，则气体的内能增加，故B正确；

C、在过程be中气体温度不变，内能不变，体积变大，对外做功W<0,根据热力学第

一定律AU=W+Q可知则气体吸热，故C错误；

D、在过程ca中气体的压强不变，体积减小，根据公式pV=CT可知，则温度降低，故

D错误。

故选：Bo

7.（2022•海淀区模拟）绝热容器内封闭•定质量的埋想气体，气体分子的速率分布如下图

所示，横坐标表示速率V,纵坐标表示某一速率区间的分子数占总分子数的百分比N,经

过一段时间分子的速率分布图由状态①变为②，则由图可知（）

A.气体的温度一定降低B.气体的压强一定减小

C.气体的内能一定增大D.气体一定对外界做功

【答案】C

【解答】解：AC、根据温度是分子平均动能的标志，由图可知，②中温度升，气体分子

平均动能增大，速率大的分子所占百分比增多，速率小的分子所占百分比减少，故②对

应的温度较高,所以由状态①变为②，气体的温度一定升高,根据一定质量的某种理想

气体的内能只与温度有关，所以气体的一定增大，故A错误，C正确；

BD、气体温度升高，气体内能增大，即AU>0,由于是绝热容器，即Q=0,根据热力

学第一定律AU=Q+W,可得W>0,即外界对气体做功，所以气体体积变小，根据一定

质量的理想气体状态方程包=C,可知其压强一定增大，故BD错误。

T

故选：Co

8.（2022•海淀区一模）如图所示，一定量的理想气体从状态a开始，经历两个状态变化过

程，先后到达状态b和c。下列说法正确的是（）

A.在a-b过程中气体对外界做功

B.在b~c过程中气体对外界做功

C.在a-b过程中气体的内能逐渐变大

D.在b-c过程中气体的内能逐渐变小

【答案】D

【解答】解：AC、根据半=c可得P=号，气体从a到b,气体做等温变化，内能不变,

体积减小，外界对气体做功，故AC错误：

B、由b到c,气体等压变化，体积减小，外界对气体做功，故B错误；

D、由b到c,气体等压变化，体积减小，根据牛二c可得，温度降低，内能逐渐减小，故

D正确：

故选：D。

9.（2022•东城区一模）新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合

阀门K,向下握压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K,消毒

液会自动经导管从喷嘴处喷出。在室温下，储气室内气体视为理想气体，喷壶由绝热材

料制造，下列说法正确的是（）

A.充气过程中,储气室内气体每个分子的动能都增大

B.充气过程中，储气室内气体分子热运动的平均动能不变

C.喷液过程中，储气室内气体的压强增加

D.喷液过程中，储气室内气体分子热运动的剧烈程度降低

【答案】D

【解答】解：AB、喷壶由绝热材料制造，充气过程为绝热过程，气体温度会升高，温度

是分子平均动能的标志，充气过程中，储气室内气体分子平均动能增大，热力学规律是

统计规律，对单个分子无意义，并不是每个分子的动能都增大，故AB错误；

C、喷壶由绝热材料制造，与外界无热量交换，Q=0,喷液过程中，气体体积变大，W

<0,由热力学第一定律AU=W+Q知AUV0,气体温度T降低，气体体积V变大，由

毕二k（恒量）可知压强P减小，故C错误；

D、喷液过程中，但气体温度降低，气体分子热运动的剧烈程度降低，故D正确。

故选：D。

10.（2022•房山区一模）一定质量的理想气体经过一系列变化过程，P-T图像如图所示。

下列说法正确的是（）

O------------7

A.a~b过程中，气体体积增大，温度降低

B.b-c过程中，气体温度降低，体积减小

C.c-a过程中，气体体积减小，压强增大

D.c-a过程中，气体压强增大，体积增大

【答案】B

【解答】解：A、a-*b的过程中气体温度保持不变，气体的压强和体积成反比，压强减

小，故气体的体积增大，温度不变，故A错误；

B、b-c的过程中气体的压强保持不变，气体的体积和热力学温度成正比，b-c温度减

小故气体的体积减小，故B正确；

CD、c-a过程中，由图可知，P与T成正比，则气体发生等容变化，体积不变，压强变

大，故CD错误；

故选：Bo

11.（2022•朝阳区一模）一封闭容器中装有一定质量的理想气体，容器壁与外界没有热量交

换，当气体被压缩时，下列说法正确的是（）

A.气体压强增大B.气体对外界做功

C.气体内能不变D.气体温度不变

【答案】A

【解答】解：当气体被压缩时，外界对气体做功，即

W>0

因容器壁与外界没有热最交换，则

Q=0

根据热力学第一定律

△U=W+Q

可知

△U>0

即气体内能增加，温度升高，根据

*

TL

可知，V减小，T变大，则压强p变大，BCD错误，A正确。

故选：Ao

12.（2022•丰台区一模）一定质量的理想气体从状态a开始，经历ab、be、ca三个过程回

到原状态。其V-T图像如图所示，下列说法正确的是（）

A.ab过程中外界对气体做功

B.ca过程中气体从外界吸热

C.处于状态c的气体玉强最大

D.处于状态a的气体分子的平均动能最大

【答案】C

【解答】解.：A.ab过程中，体积增大，气体对外做功，故A错误

B.ca过程中，温度降低，气体内能减小，AUVO；体积不变，W=0。由热力学第一定律

△U=W+Q可知，Q<0,故气体对外放热，故B错误

C.由理想气体状态方程也二0可知V=C・T，故V-T图像中等压线为过原点的一次函

Tp

数。且斜率与压强成反比，由图可知c点与原点连线的斜率最小，故处于状态c的气体

压强最大，故C正确；

D.温度是分子平均动能的标志，由图可知，a点温度最低，故a点分子平均动能最小，D

错误；

故选：Co

13.（2022•平谷区一模）对封闭在汽缸中一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）

A.温度升高，气体分的平均动能一定增大

B.体积减小，气体的压强一定增大

C.外界对气体做功，气体的内能一定增大

D.气体从外界吸收热量，气体的内能一定增大

【答案】A

【解答】解：A.温度升高，气体分子的平均动能一定增大，故A正确；

B.根据一定质量的理想气体状态方程可知，当温度大变时，体积减小，气体的压强一定

增大，故B错误；

C.外界对气体做功，若气体放热，则气体的内能可能减小