人教考向23 热学-理想气体（气体实验定律、气体状态变化等）-备战2023年高考物理一轮复习考点微专题（全国通用）（解析版）.docx

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考向23 热学-理想气体（气体实验定律、气体状态变化等）
【重点知识点目录】
理想气体状态方程与气体实验定律的关系（“汽缸”类问题、“液柱”类问题等）
气体状态变化的图像分析
理想气体“变质量”问题（充气问题、抽气问题、灌气问题、漏气问题）
1．（2022•重庆）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（　　）（视为理想气体）
A．吸收热量 B．压强增大 C．内能减小 D．对外做负功
【答案】C。
【解析】解：B、根据一定质量理想状态气体方程
可知气体温度降低，体积不变，压强降低，故B错误；
C、艇内气体温度降低，气体内能减少，故C正确；
AD、艇内气体体积和质量不变，可知气体不做功，即W＝0，由热力学第一定律得
ΔU＝W+Q
可知Q＜0，艇内气体放出热量，故AD错误；
2．（2022•北京）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（　　）
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A．从a到b，气体温度保持不变
B．从a到b，气体对外界做功
C．从b到c，气体内能减小
D．从b到c，气体从外界吸热
【答案】D。
【解析】解：AB、从a到b过程中，理想气体的体积不变，压强变小，根据公式pV＝CT可知，气体温度降低，因为体积不变，所以气体对外界不做功，故AB错误；
CD、从b到c过程中，气体的压强不变，体积变大，根据公式pV＝CT可知，气体的温度升高，则内能增大，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可知，因为体积变大，气体对外界做功，则气体从外界吸热，故C错误，D正确；
3．（2022•江苏）如图所示，一定质量的理想气体分别经历a→b和a→c两个过程，其中a→b为等温过程，状态b、c的体积相同．则（　　）
A．状态a的内能大于状态b
B．状态a的温度高于状态c
C．a→c过程中气体吸收热量
D．a→c过程中外界对气体做正功
【答案】C。
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【解析】解：A、a→b是等温过程，气体温度不变，气体的内能相等，故A错误；
BCD、由图示图象可知，状态b、c的体积相同，根据一定质量理想气体的状态方程＝C，可知c的温度大于b和a的温度，且c的内能大于b和a的内能，从a到c气体体积增大，气体对外界做功，W＜0，该过程内能增大，ΔU＞0，由热力学第一定律可知：ΔU＝W+Q，可知Q＞0，所以，a→c过程中气体吸收热量，故BD错误，C正确；
4．（2022•辽宁）一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，其体积V和热力学温度T变化图像如图所示，此过程中该系统（　　）
A．对外界做正功 B．压强保持不变
C．向外界放热 D．内能减少
【答案】A。
【解析】解：A、根据图像可知，气体的体积变大，说明气体对外界做正功，故A正确；
B、根据一定质量的理想气体状态方程的公式＝C结合图像可知，图线的斜率表示压强的倒数，从状态a变化到状态b的过程中，斜率不断减小，压强不断变大，故B错误；
CD、根据图像可知，气体的体积变大，说明气体对外界做功，而因为温度升高，理想气体不考虑分子势能，则气体的内能增大，根据热力学第一定律ΔU＝Q+W可知，这个过程中Q＞0，即此过程中气体从外界吸热，故CD错误；
5．（2022•湖北）一定质量的理想气体由状态a变为状态c，其过程如p﹣V图中a→c直线段所示，状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是（　　）
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A．a→b是等温过程
B．a→b过程中气体吸热
C．a→c过程中状态b的温度最低
D．a→c过程中外界对气体做正功
【答案】B。
【解析】解：AB.根据理想气体的状态方程＝C，可知a→b气体温度升高，内能增加，且体积增大气体对外界做功，则W＜0，由热力学第一定律ΔU＝W+Q，可知a→b过程中气体吸热，故A错误，B正确；
C.根据理想气体的状态方程＝C，可知，p﹣V图像的坐标值的乘积反映温度，a状态和c状态的坐标值的乘积相等，而中间状态的坐标值乘积更大，a→c过程的温度先升高后降低，且状态b的温度最高，故C错误；
D.a→c过程气体体积增大，外界对气体做负功，故D错误。
一、理想气体的状态方程
1（对应题型一）。运用气体实验定律和理想气体状态方程解题的一般步骤：
（1）明确所研究的气体状态变化过程；
（2）确定初、末状态压强p、体积V、温度T；
（3）根据题设条件选择规律（实验