2021届高考物理最新模拟100考点1.12 与图象相关的气体计算问题（基础篇解析版）.doc

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1、2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-3、3-4）第一部分热学（选修3-3）专题1.12与图象相关的气体计算问题（基础篇）1.（2019南京三模）如图所示，一定质量的理想气体先从状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C．在状态C时气体的体积V＝3.0×10﹣3m3，温度与状态A相同。求：①气体在状态B时的体积；②气体在A→B→C的过程中放出的热量。【名师解析】①由题，气体由状态B到状态C，发生了等压过程，根据查理定律得＝则VB＝＝×3×10﹣3m3＝5×10﹣3m3②由题，A、C两状态温度，则气体的内能相同，即有△U＝0。

2、A→B过程，气体发生了等容变化，体积不变，气体不做功；B→C过程，气体的体积减小，外界对气体做功为W＝P△V＝P（VB﹣VC）＝3×105（5﹣3）×10﹣3J＝600J根据热力学第一定律△U＝Q+W得Q＝△U﹣W＝0﹣600J＝﹣600J。即在整个过程中放出的热量600J。答：①在状态B时的体积是5×10﹣3m3；②在整个过程中放出的热量是600J2.（2019湖南长沙长郡中学二模）如图，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程，在此过程中气体的内能增加了135J，外界对气体做了90J的功。已知状态A时气体的体积VA=600cm3．求：

3、（i）从状态A到状态C的过程中，气体与外界热交换的热量；（ii）状态A时气体的压强pA。【名师解析】（i）根据热力学第一定律有△U=W+Q①由①代入数据得Q=+45J②即气体从外界吸收热量45 J。（ii）从状态A到状态B为等容变化过程，根据查理定律有= ③从状态B到状态C为等压变化过程，根据盖吕萨克定律有= ④从状态A到状态B，外界对气体不做功；从状态B到状态C，外界对气体做的功W=PB△⑤又△V=VB-VC⑥由③④⑤⑥式代入数据得pA=1.5×105Pa答：（i）从状态A到状态C的过程中，气体与外界热交换的热量为45J；（ii）状态A时气体的

4、压强pA为1.5×105Pa。3.（2019四川百校冲刺）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V0，压强为p0，温度为T0，已知此时其内能为U0。该理想气体从状态A经由一系列变化，最终返回到原来状态A，其变化过程的p-T图如右图所示，其中CA延长线过坐标原点，B、A点在同一竖直线上。求：①该理想气体在状态B时的体积；②该理想气体从状态B经由状态C，最终回到状态A的过程中，气体从外界吸收的热量。【名师解析】4.（2018江苏盐城期末）一定质量的理想气体，其状态变化的p-V图象如图所示，已知气体在状态A时的温度为－73°C，

5、从状态A变化到状态C的过程中气体内能变化了200J．已知标准状态（1个大气压，273K）下1mol理想气体体积为22.4L，NA=6.0×1023mol-1．求：①气体在状态C的温度；②气体的分子个数（保留两位有效数字）；③从状态A变化到状态C的过程中，气体与外界交换的热量Q．01234123V(×10-3m3)p(×105Pa)ABC【名师解析】①由理想气体状态方程得：解得=267K②把A状态转化成标准状态V0=4.1LN=1.1×1023个③从状态A到状态C,图线与水平轴围成的面积为气体对外做的功W=-900J从状态A到状态C，由热力学第一定

6、律得，=1100J即吸收热量1100焦5．—定质量的理想气体由状态A经状态B变化C的图象如图所示。①若已知在A状态时，理想气体的温度为127℃,求处于B状态时气体的摄氏温度。②从A状态变化到C状态气体是吸热还是放热？并求出吸收或放出的热量的数值.（已知)【参考答案】①627℃；②吸热，900J【名师解析】：①由理想气体的状态方程，可得；B状态时气体的摄氏温度t=900-273=627℃；②同样由理想气体的状态方程，得：TA=TC，所以由状态A到状态C是等温变化，两个状态下气体的内能不变，由热力学第一定律可知，气体吸收热量对外做得功，且对外做的功等

7、于吸收的热量，P-V图像的面积即为对外做的功，可求：解得W=900J。6.（2018广州一模）一定质量的理想气体从状态A变化到状态B再变化到状态C，其状态变化过程的p－V图象如图所示。已知该气体在状态C时的温度为300K。求：(i)该气体在状态A、B时的温度分别为多少？(ii)该气体从状态A到B是吸热还是放热？请写明理由。【命题意图】本题考查理想气体状态方程、气体实验定律、热力学第一定律、对p－V图象的理解及其相关的知识点。【解题思路】(2)(i)对一定质量的理想气体由B到C过程，由理想气体状态方程知＝解得TB＝TC＝300K（或tB＝27℃）（

8、或者由pBVB=pCVC得知该过程为等温变化过程，得TB＝TC＝300K）又A到B为等容过程有＝解得TA＝450K（或tA＝177℃）(