高中物理理想气体练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列关于气体分子热运
动特点的说法中正确的是（ ）A．气体分子的间距比较大，所以不会频繁碰撞B．气体分子的平均速率随温度升高而增大C．气体分子的运动速
率可由牛顿运动定律求得D．当温度升高时，气体分子的速率将偏离正态分布2．关于分子动理论，下列描述正确的是（ ）A．布朗运动说明悬
浮在液体中的固体颗粒分子永不停息地做无规则的运动B．分子间同时存在引力和斥力，分子间距离小于平衡位置时，分子力表现为斥力C．气体压
强是气体分子间斥力的宏观表现D．布朗运动和扩散现象都是分子运动3．如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。已知a内有一定量
的稀薄气体，b内为真空。抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中（ ）A．气体对外界做功，内能减少B．气体不做
功，内能不变C．气体压强变小，温度降低D．单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变4．如图所示为某同学设计的一个简易温度计，一根透明吸
管插入导热良好的容器，连接处密封，在吸管内注入一小段油柱，外界大气压保持不变。将容器放入热水中，观察到油柱缓慢上升，下列说法正确的
是（ ）A．气体对外做的功小于气体吸收的热量B．气体对外做的功等于气体吸收的热量C．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力
增大D．容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力减小5．一定质量的气体从状态a经历如图所示的过程，最后到达状态c，设a、b、c
三状态下的密度分别为、、，则（ ）A．B．C．D．6．一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其过程如图上的线段所示，则气体在这
个过程中（ ）A．气体压强不断变大B．分子平均动能减小C．外界对气体做功D．气体从外界吸收的热量大于其增加的内能7．在被抓出水面
后河鲀会通过吸气使体内的气囊迅速膨胀，假设某河鲀吸气前总体积为是，吸气后整体近似为半径的球体，河鲀皮肤的张力系数为，河鲀内压强差与
半径、张力系数α的关系为。外界大气压强为，忽略吸气前河鲀皮肤的张力以及体内的气体和吸气过程的气体温度变化，则此河鲀从外界吸入气体的
总体积约为（ ）A．B．C．D．8．2022年11月1日，“梦天”实验舱与空间站组合体在轨完成交会对接。空间站中供航天员进入太空
或从太空返回时用的气密性装置——气闸舱的示意图如图所示，座舱M和气闸舱N的容积相同，M中充满压强为p的空气（视为理想气体），N内为
真空。当航天员打开阀门K后，空气从M向N扩散，最终达到平衡。若不考虑空气与外界的热交换，则下列说法正确的是（ ）A．空气从M向N
扩散的过程中对外做正功B．空气从M向N扩散的过程中内能减小C．空气从M向N扩散的过程中温度降低D．重新平衡后，空气的压强为二、多选
题9．下列说法正确的是（ ）A．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大B．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而
产生的C．布朗运动是液体中悬浮颗粒的无规则运动D．反映宏观自然过程的方向性的定律是热力学第二定律的一种表述E．在绝热条件下压缩气体
，气体的内能可能增加，也可能减少10．一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，气体由状态a经状态b、c到状态d
，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是（?）A．状态a的压强大于状态b的压强B．由
状态a变化到状态b的过程中，气体对外不做功C．由状态c变化到状态d，气体的密度不变D．由状态b变化到状态c，气体对外做功，内能减小
E．由状态a变化到状态d，气体对外做功，内能增大11．一定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。下列判断正确的是（ ）A．气体在a、b两状态的体积相等B．a、b和c三个状态中，状态c分子的平均动能最大C．在过程bc
中气体吸收的热量大于气体对外界做的功D．b到c过程容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数减少12．下列说法正确的是（ ）
A．在用油膜法估算分子的大小实验中，从盘中央加爽身粉，这样做可以使实验效果更好B．扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做
布朗运动C．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规则排列的，具有空间上的周期性D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空
气压缩，说明空气分子之间存在着斥力三、填空题13．一定质量的理想气体，状态经A→B→C→A的变化过程可用如图所示的p-V图线描述，
其中C→A为等温过程，气体在状态A时温度为。该气体在状态B时的温度为______K，C→A过程中气体______（填“吸热”或“放
热”）。14．氧气在标准状况下的密度是，在同样的压强下，30℃时氧气的密度为__________．四、实验题15．现用“探究气体压
强与体积的关系”的实验来测量大气压强p。注射器针筒已被固定在竖直方向上，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度Vm＝10mL。注射
器活塞已装上钩码框架，如图所示。此外，还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油。(1)下面是实验步骤，试填
写所缺的②和⑤。①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L；②_________；③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上，将活塞插入外筒
中，上下拉动活塞，使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油；④将活塞拉到适当的位置。⑤_________；⑥在钩码框架两侧挂上钩码，记
下挂上的钩码的质量m1，在达到平衡后，记下注射器中空气柱的体积V1，在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变；⑦增加钩码
的个数，使钩码的质量增大为m2，达到平衡后，记下空气柱的体积V2。(2)计算大气压强p的公式是____________。(用已给的
和测得的物理量表示，重力加速度为g)16．某同学通过图A所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。（1）图A
中的A是_____传感器；（2）将冰糖装进注射器，通过推、拉活塞改变封闭气体的体积和压强。操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，
是为了_______________；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的数据，重做实验，这是为了________
___。（3）实验中通过活塞所在刻度读取了多组气体体积V及对应压强p，为了在xOy坐标系中获得直线图像，应取y轴、x轴分别为___
___（选填“V、”或“p、”）（4）选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到直线的函数图像如图B所示，若已知传感器和注射器连接
处的软管容积为V0，则这颗冰糖的体积为_______。五、解答题17．气体实验定律对任何气体都适用吗？为什么要引入理想气体的概念？
18．如图所示，导热良好的气缸竖直固定放置。由两部分连接而成，上下截面积分别为，两个活塞质量分别为，用不可伸长的细线连接，两活塞在
气缸内封闭一定质量的理想气体。开始时环境热力学温度为，阀门K关闭，活塞a上部为真空，封闭气体的压强等于外界大气压强，活塞到气缸连接
处的距离均为L，系统保持静止。已知重力加速度为g，不计活塞与气缸间的摩擦。（1）打开阀门K，使a上部与大气连通，求稳定后细线上的张
力；（2）接（1）问，系统稳定后缓慢升高封闭气体温度，直到温度变为，求再次稳定时活塞a的位置。19．如图所示，水平地面上有一上端开
口的汽缸，汽缸总长为L，通过一厚度不计的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞质量为，其中为大气压强、S为活塞的横截面积、为重力加速度，
开始时，汽缸内气体温度为27℃，活塞到汽缸底端距离为L，现对汽缸缓慢加热，活塞上移.求：（1）汽缸内气体温度升到127℃时，活塞到
汽缸顶端的距离；（2）汽缸内气体温度升到327℃时，缸内封闭气体的压强。参考答案：1．B【详解】A．因为永不停息地做无规则运动，所
以分子之间避免不了相互碰撞。故A错误；B．温度是分子的平均动能的标志，气体分子运动的平均速率与温度有关，气体分子的平均速率随温度升
高而增大，故B正确；C．牛顿运动定律是宏观定律，不能用它求得微观分子的运动速率。故C错误；D．气体分子的速率分布是“中间多、两头少
”与温度是否升高无关。故D错误。故选B。2．B【详解】A．布朗运动说明液体分子永不停息地做无规则的运动。故A错误；B．分子间同时存
在引力和斥力，分子间距离小于平衡位置时，表现为斥力。故B正确；C．气体压强是分子热运动时对器壁频繁碰撞的结果。故C错误；D．布朗运
动不是分子运动。故D错误。故选B。3．B【详解】AB．由于b内为真空，当抽开隔板K后，气体扩散，不做功，且由于为绝热系统，考虑稀薄
气体，可近似为理想气体，根据内能不变，故A错误，B正确；CD．由于内能不变，因此温度不变，而气体体积变大，气体密度减小，单位时间内
和容器壁碰撞的分子数目减小，故CD错误。故选B。4．A【详解】AB．根据热力学第一定律，有则故A正确；B错误；CD．对油柱下表面分
析，有可知，内部气体压强不变，容器内壁的单位面积上受到气体分子的平均作用力不变。故CD错误。故选A。5．C【详解】从a到b过程，根
据玻意耳定律有由图可知则有则从b到c过程，根据理想气体状态方程，由图可知与成正比，故一定，则密度不变，即故ABD错误C正确。故选C
。6．D【详解】A．根据可得则从A到B气体压强不变，选项A错误；B．从A到B气体温度升高，则分子平均动能变大，内能变大，选项B错误
；C．从A到B气体体积变大，则气体对外界做功，选项C错误；D．根据热力学第一定律可知，气体对外界做功，W<0；内能变大，则?U>0
，则Q>0，则气体从外界吸收的热量大于其增加的内能，选项D正确。故选D。7．B【详解】吸气后河鲀体外的压强等于大气压，内外气体的压
强差约为河鲀体内气体的压强等于河鲀体积的变化量约等于河鲀体内气体的体积，有河鲀吸气过程发生等温变化，由波意耳定律有解得故选B。8．
D【详解】ABC．M中的气体自由扩散膨胀，没有对外做功，又因为整个系统与外界没有热交换，根据热力学第一定律可知，气体内能不变，温度
不变，故ABC错误；D．根据玻意耳定律所以故D正确。故选D。9．BCD【详解】A．气体的温度升高，并不是每个气体分子运动的速率都增
大。故A错误；B．气体对容器的压强是由大量气体分子对容器不断碰撞而产生的。故B正确；C．布朗运动是液体中悬浮颗粒的无规则运动。故C
正确；D．热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律。故D正确；E．在绝热条件下压缩气体时，外界对气体做功，但没有热交换，故气
体的内能增加。故E错误。故选BCD。10．BCE【详解】AB．由状态a变化到状态b的过程中，气体发生等容变化，气体对外界不做功，根
据可知气体的压强增大，则状态a的压强小于状态b的压强，A错误，B正确；C．由状态c变化到状态d，气体发生等容变化，体积不变，质量不
变，所以密度不变，C正确；D．由状态b变化到状态c，气体体积增大，气体对外界做功，温度不变，则内能不变，D错误；E．由状态a变化到
状态d，气体体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，E正确。故选BCE。11．AD【详解】A．根据公式pV=CT可知，ab过程
中气体的体积不变，故A正确；B．a、b和c三个状态中，状态b、c温度相同，分子的平均动能相同，故B错误；C．在过程bc中温度不变，
内能不变，根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知，bc过程中气体吸热等于对外做功，故C错误；D．b和c两个状态中，气体温度相同，分子平
均动能相同，但b状态比c状态压强大，所以b状态下容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数比c状态多，故D正确；故选AD。12
．AC【详解】A．在用油膜法估算分子的大小实验中，从盘中央加爽身粉，可以更加清晰地展现油膜的轮廓，使实验效果更好，A正确；B．扫地
时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是空气对流形成的，不是做布朗运动，B错误；C．在各种晶体中，原子（或分子、离子）都是按照一定的规
则排列的，具有空间上的周期性，C正确；D．打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，是要克服气体压强的原因，气体压强是由气体分子
对容器壁碰撞造成的，与分子力无关，D错误。故选AC。13．???? 600???? 放热【详解】[1]A→B等压变化过程中，根据盖
—吕萨克定律代入已知条件，可得[2]在C→A等温变化过程中又由于体积减小，外界对系统做正功根据热力学第一定律可得故气体放热。14．
1.29【详解】[1]当气体质量一定时，体积比即为密度的反比。由盖吕萨克定律可得则有15．???? 称出活塞和钩码框架的总质量M
将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住p＝【详解】(1)[1][2]实验步骤②和⑤是：②称出活塞和钩码框架的总质量M；⑤将注射器针筒上的
小孔用橡皮帽堵住；(2)[3]活塞的横截面积为S＝由力学平衡条件得p1＝p＋gp2＝p＋g由玻意耳定律得p1V1＝p2V2联立解得
大气压强p＝16．???? 压强???? 保持封闭气体的温度不变???? 保持封闭气体的质量不变V、 b+V0【详解】(1)[1]
实验需要测量气体的体积与压强，气体体积可以由注射器上的刻度直接读出，因此传感器A是压强传感器。(2)[2][3]实验需要保持气体温
度与质量不变，操作中，不能用手握住注射器封闭气体部分，是为了保持气体温度不变；若实验过程中不慎将活塞拔出针筒，则必须废除之前获得的
数据，重做实验，这是为了保持气体质量不变。(3)[4]由玻意耳定律pV=C可知所以V正比于，为了在xOy坐标系中获得直线图像，应取
y轴、x轴分别为V和；(4)[5]以注射器内气体与传感器和注射器连接处的软管内气体为研究对象，气体总体积V气=V+V0-V冰糖由玻
意耳定律得pV气=C则则有可得当时V=-V0+V冰糖=b则冰糖的体积V冰糖=b+V017．见解析【详解】由于气体实验定律只在压强不
太大、温度不太低的条件下理论结果与实验结果一致，为了使气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，引入了理想气体的概念．18．（
1）；（2）【详解】（1）设开始时细线上的张力为，根据平衡条件，对活塞b有对活塞a有解得打开阀门，a上部与大气连通，稳定后，活塞a落到气缸连接处，设气体压强变为，等温过程，对封闭气体由玻意耳定律有对活塞b有解得（2）缓慢升高温度，设温度为时，活塞a对气缸连接处恰无压力，气体压强为，细线上的张力为，对活塞a有对活塞b有等容过程，有解得继续升高温度，气体压强不变，体积变大。设温度为时，活塞a到气缸连接处的距离为x，等压过程，有解得19．（1）；（2）【详解】（1）由题意可知，在活塞移动到汽缸顶端前的过程中，气体发生的是等压变化。状态1，，状态2：，，由盖?吕萨克定律，得解得则活塞到汽缸顶端的距离为（2）当活塞恰好移动到汽缸口时，封闭气体的温度为T3，状态3，由盖?吕萨克定律，得解得因为所以气体接着发生等容变化状态4，，由查理定律，得解得答案第11页，共22页答案第11页，共22页试卷第11页，共33页试卷第11页，共33页 |
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