2 气体实验定律的微观解释及图像表示知识点题库

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

一定质量的理想气体沿如图所示箭头方向发生状态变化，则下列说法正确的是( )

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A . a到b过程放热，内能减少 B . b 到c过程吸收的热量多于做功值 C . c到a过程内能一直不变 D . 完成一个循环过程，气体吸收热量

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ab、be、cd、de四个过程到达状态e，其中ba的延长线经过原点，bc连线与横轴平行，de连线与纵轴平行。下列说法正确的是（）

A . ab过程中气体从外界吸热 B . bc过程中气体内能不变 C . cd过程中气体从外界吸热 D . de过程中外界对气体做功 E . 状态a的气体体积比状态d的气体体积小

如图，一定量的理想气体经历了A→B→C→D→A的循环，ABCD位于矩形的四个顶点上。下列说法正确的是（）

A . 状态C的温度为 $\text{[math]}$ B . 从A→B，分子的平均动能减少 C . 从C→D，气体密度增大 D . 从D→A，气体压强增大、内能减小 E . 经历A→B→C→D→A一个循环，气体吸收的热量大于释放的热量

如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V－T图象，由图象可知(　　)

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A . p_A＞p_B B . p_C＜p_B C . V_A＜V_B D . T_A＜T_B

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， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为等温过程， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 为绝热过程。该循环过程中，下列说法正确的是 $\text{[math]}$ 　　 $\text{[math]}$

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A . $\text{[math]}$ 过程中，气体对外界做功，吸热 B . $\text{[math]}$ 过程中，气体分子的平均动能减少 C . $\text{[math]}$ 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少 D . $\text{[math]}$ 过程中，外界对气体做功，气体内能增加

如图，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③、④到达状态e。对此气体，下列说法正确的是（）

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A . 过程①中气体的压强逐渐减小 B . 过程②中气体对外界做负功 C . 过程④中气体从外界吸收了热量 D . 状态c、d的内能相等

如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程缓慢变化到状态B．此过程中，气体压强 $\text{[math]}$ ，吸收的热量 $\text{[math]}$ ，求：

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（1）气体处于状态B时体积 $\text{[math]}$
（2）此过程中气体内能的增量 $\text{[math]}$ 。

一定质量的理想气体经历一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 过程中，气体压强不变，体积增大 B . $\text{[math]}$ 过程中，气体体积减小，压强减小 C . $\text{[math]}$ 过程中，气体压强增大，体积不变 D . $\text{[math]}$ 过程中，气体压强增大，体积变小

如图，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，其过程如 $\text{[math]}$ 图中从A到B的直线所示。已知气体在状态A的温度为 $\text{[math]}$ 。则在此过程中（　　）

A . 外界对气体一直做正功 B . 气体的内能一直增大 C . 气体一直吸收热量 D . 气体在状态B的温度为 $\text{[math]}$

一定质量的理想气体，其内能跟温度成正比。在初始状态A时，体积为 $\text{[math]}$ ，压强为 $\text{[math]}$ ，温度为 $\text{[math]}$ ，该理想气体从状态A经一系列变化，最终还回到原来状态A，其变化过程的p—T图线如图所示，其中C延长线过坐标原点， $\text{[math]}$ 在同一竖直线上。下列说法正确的是（　　）

A . 由A到B的过程，气体从外界吸热 B . 状态B气体的体积为 $\text{[math]}$ C . 由C到A的过程，气体向外界放热 D . 从B经过C到A的过程，气体的内能一直在增加 E . 从B经过C到A的过程，气体从外界吸热为 $\text{[math]}$

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。该循环过程中，下列说法正确的是（）

A . A→B过程中，外界对气体做功，放热 B . B→C过程中，气体分子的平均动能减小 C . C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少 D . D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

一定质量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其pT图象如图所示，其中对角线ac的延长线过原点O。下列判断正确的是（）

A . 气体在a、c两状态的体积相等 B . 气体在状态a时的内能等于它在状态c时的内能 C . 在过程cd中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功 D . 在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功

一定质量的理想气体的压强p与热力学温度T的变化图像如图所示。下列说法正确的是（）

A . A→B的过程中，气体对外界做功，气体内能增加 B . A→B的过程中，气体从外界吸收的热量等于其内能的增加量 C . B→C的过程中，气体体积增大，对外做功 D . B→C的过程中，气体分子与容器壁每秒碰撞的次数减少

如图所示为一定质量的理想气体从状态A沿直线变化到状态B，直线反向延长后过坐标原点，下列说法正确的是（）

A . 气体变化过程中体积不变 B . 气体在A状态体积比B状态体积大 C . 气体变化过程中一定从外界吸热 D . 气体变化过程中每个分子速率均增大

一定量的理想气体从状态A开始，经历A、B、C三个状态变化完成循环，其压强p与体积V的关系图像如图所示。已知A（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ），B（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ），C（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ），状态A的温度为 $\text{[math]}$ 。

（1）求状态C的温度 $\text{[math]}$ ；
（2）类比直线运动中根据速度一时间图像求位移的方法，求过程B→C中，气体对外界做的功W；
（3）求过程A→B中，气体从外界吸收的热量Q。

如图所示，导热气缸开口向右水平放置，缸内活塞密闭效果良好且能无摩擦滑动。开始时活塞在虚线位置静止（状态I），封闭气体体积为V=1L，通过给缸体缓慢加热，气体膨胀至体积加倍（状态Ⅱ），此时气缸内壁的卡销自动开启，同时停止加热，待气缸慢慢冷却至环境温度（状态Ⅲ）。若封闭气体可视为理想气体，环境温度为27℃，外界大气压强为p₀=1.0×10⁵Pa。求：

（1）请在坐标图上画出封闭气体的压强p随热力学温度T的变化图像，并通过计算说明作图所需的关键状态参量；
（2）若给缸体缓慢加热的过程，气体吸收的热量为Q=220J，则在气缸冷却的过程气体放出的热量是多少？

如图所示，内径相同，导热良好的“T”形细玻璃管上端开口，下端封闭，管中用水银封闭着A、B两部分理想气体，C为轻质密闭活塞，各部分长度如图。现缓慢推动活塞，将水平管中水银恰好全部推进竖直管中，已知大气压强 $\text{[math]}$ ，设外界温度不变。求

（1）水平管中水银恰好全部推进竖直管中时，气体A的压强；
（2）活塞移动的距离为多大？

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