《人教版（2019）高中物理选择性必修第三册同步练习》第四节专题1：理想气体状态方程图像答案与解析

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二．理想气体的状态方程图像
1．如图所示，一定质量的理想气体从状态 经绝热过程到达状态 ，再经等容过程到达状态 ，
最后经等温过程返回到状态 ，已知在 到 的过程中，气体吸收热量为 。下列说法正确的是
　　
A． 到 过程，气体温度升高
B． 到 过程，气体内能增加
C． 到 过程，气体吸收热量
D．图线 、 、 所围的面积表示做功
【解答】解： 、由图示图象可知，从 到 过程气体体积增大，气体对外做功，该过程是绝热
过程，气体既不吸热也不放热，由热力学第一定律可知，气体内能减小，气体温度降低，故 错误；
、由 到 过程气体体积不变，外界对气体不做功， ，由热力学第一定律△ 可
知：△ ，即气体内能增加 ，故 正确；
、 到 过程气体温度不变而体积减小，外界对气体做功，气体内能不变，由热力学第一定律
可知，气体放出热量，故 错误；
、 图线与横轴所围的面积为气体做功的大小，图线 、 、 所围的面积表示整个过
程外界对气体做的功 ，由于整个过程气体内能不变，△ ，由热力学第一定律可知：
， ，由于 ， ，则 ，故 错误。
故选： 。
2．封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态 变到状态 ，其体积 与热力学温度 关系如图所
示，其中 、 、 三点在同一直线上。在状态变化的过程中，说法正确的是 　　
1
A．从 变化到 气体的压强变小
B．从 变到 的过程中气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减小
C．从 到 的过程，气体分子的平均动能增大
D．从 经 到 的过程中，气体的密度不断减小
【解答】解： 、由图可知，从 变化到 气体做等容变化，温度升高，根据 可知压强增
大，故 错误；
、从 变到 的过程中气体做等温变化，气体体积增大，根据 可知压强减小，根据压强
的微观意义，结合温度不变可知单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，故 正确；
、气体分子的平均动能与温度有关，温度不变，则分子的平均动能不变，由图可知，从 变到
的过程中气体做等温变化，气体分子的平均动能不变，故 错误；
、气体的质量一定，从 到 的过程中气体的体积不变，则气体的密度不变， 到 过程中气
体的体积增大，根据 可知密度减小，故 错误。
故选： 。
3．一定质量的理想气体，从状态 开始，经状态 、 回到原状态 ，其 图像如图所示，
其中 平行于横轴， 平行于纵轴， 、 在同一等温线上。下列说法正确的是 　　
A．气体从状态 到状态 的过程中温度先降低后升高
2
B．气体从状态 到状态 的过程中温度先升高后降低
C．气体从状态 到状态 的过程中放出热量
D．气体从状态 到状态 的过程中外界对气体所做的功大于气体从状态 到状态 的过程中
气体对外界所做的功
【解答】解： 、根据 图像的等温线可知，气体从状态 到状态 的过程中温度先升高后
降低，故 错误；
、气体从状态 到状态 的过程中，体积不变，压强变大，根据理想气体状态方程 可
知，气体的温度升高，故内能增大，结合热力学第一定律：△ 可知，该过程气体吸收热
量，故 、 均错误；
、因气体从状态 到状态 的过程中的压强较大，而两种情况气体体积的变化△ 相同，由
△ ，故气体从状态 到状态 的过程中外界对气体所做的功大于气体从状态 到状态
的过程中气体对外界所做的功，故 正确。
故选： 。
4．一定质量的理想气体从状态 开始，经历四个过程 、 、 、 回到原状态，共压强 与
温度 的关系如图所示，已知 连线的延长线通过原点。关于四个变化过程的说法中，下列判断
正确的是 　　
3
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