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高中物理Biblioteka 【基础综合训练】1.关于一定质量的理想气体，下列说法中正确的是( ) A. 若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强一定变大 B. 若单位体积内分子个数不变，当分子热运动加剧时，压强可能不变 C. 若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数一定增加 D. 若气体的压强不变而温度降低时，则单位体积内分子个数可能不变 2.如图甲所示，P -T图上的a→b→c表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在PV图上的图线应是图乙中的(P、V和T分别表示气体的压强、体积和热力学温度)( )
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2.（2020 全国 3 卷）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为 H=18cm 的 U 型管， 左管上端封闭，右管上端开口．右管中有高 h0= 4cm 的水银柱，水银柱上表面离管口的距 离 l= 12cm．管底水平段的体积可忽略．环境温度为 T1=283K．大气压强 p0 =76cmHg．
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A. 从状态c到状态d,压强减小 B. 从状态d到状态a,压强不变 C. 从状态a到状态b,压强增大 D. 从状态b到状态c,压强不变 【变式１】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 后再回到状态 A.关 于该循环过程,下列说法中正确的是( ) A. A→B过程中,气体温度升高 B. B→C过程中,气体分子的平均动能增大 C. C→A过程中,气体密度变大 D. A→B过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 二、理想气体状态方程的应用
【变式１】（2019 年全国 3 卷） 如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有 一段高度为 2.0 cm 的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的 距离为 2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温 度与环境温度相同．已知大气压强为 76 cmHg，环境温度为 296 K.
(1)现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底 部．此时水银柱的高度为多少？
(2)再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度 为多少？
3． (2017 全国理综 I 卷)如图，容积均为 V 的气缸 A、B 下端有细管（容积可忽略）连通， 阀门 K2 位于细管的中部，A、B 的顶部各有一阀门 K1、 K3，B 中有一可自由滑动的活塞 （质量、体积均可忽略），初始时，三阀门均可打开，活塞在 B 的底部；关闭 K2、 K3 通 过 K1 给气缸充气，使 A 中气体的压强达到大气压 p0 的 3 倍后关闭 K1，已知室温为 27℃， 气缸导热． （1）打开 K2，求稳定时活塞上方气体的体积和压强； （2）接着打开 K3，求稳定时活塞的位置； （3）再缓慢加热气缸内气体使其温度升高 20℃，求此时活塞下方气体的压强．
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(1) 求细管的长度； (2) 若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为 止，求此时密封气体的温度．
【变式 2】活塞式气泵是利用气体体积膨胀来降低气体压强的．已知某贮气筒的容积为 V，气泵每抽一次，抽出的气体体积为 V′＝ .设抽气过程中温度不变，贮气筒内原来气体 的压强为 p0，则对它抽气三次后，贮气筒内的气体压强变为多少？
表达式
盖—吕萨克定律 一定， 不变
图象
二.理想气体
1. 宏 观 上 讲 ， 理 想 气 体 是 指 在 任 何 温 度 、 任 何 压 强 下 始 终 遵 从 气 体 实 验 定 律 的 气
体．实际气体
在
不太大、 不太低的条件下，可视为理想气体．
2.微观上讲，理想气体的分子间除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所
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第 3 课时 理想气体状态方程
内容 气体实验定律
理想气体
【学业质量解读】
学业质量水平要求 通过实验，了解气体实验定律． 知道理想气体模型．
气体压强的微观解释
能用分子动理论和统计观点解释气体压强和气体实验定律
【必备知识梳理】
一．气体实验三定律 条件
玻意耳定律 一定， 不变
查理定律 一定， 不变
【学科素养提升】
1. （2019 年全国 2 卷）如图所示，1、2、3 三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不 同状态，对应的温度分别是 T1、T2、T3．用 N1、N2、N3 分别表示这三个状态下气体分子在 单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，则 N1______N2，T1______T3，T3，N2______N 3．（填“大于”“小于”或“等于”）
甲
A
B
C
D
3. 如图为某同学设计的喷水装置.内部装有2 L水，上部密封105 Pa的空气0.5 L.保持阀门关
闭，再充入105 Pa的空气0.1 L.设在所有过程中空气可看做理想气体，且温度不变.下列说法
中正确的有( )
A. 充气后，密封气体压强增加
占据的空间认为都是可以被压缩的空间．
三.理想气体的状态方程
1.内容：一定质量的某种理想气体发生状态变化时，压强跟体积的乘积与热力学温度
的比值保持不变.
2.公式：pT1V1 1＝pT2V2 2或pTV＝C(C 是与 p、V、T 无关的常量)．
【关键能力突破】
一、理想气体状态方程的理解 【例1】如图所示为一定质量的理想气体沿着如图所示的方向发生状态变化的过程,则该气 体压强变化是( )
【例 2】(2018·高考全国卷 2)如图所示，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口 a 和 b，a、b 间距为 h，a 距缸底的高度为 H；活塞只能在 a、b 间移动，其下方密封有一定 质量的理想气体．已知活塞质量为 m，面积为 S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不 计它们之间的摩擦．开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为 p0，温度均为 T0.现 用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达 b 处．求此时汽缸内气体的温度以及 在此过程中气体对外所做的功．重力加速度大小为 g.