《2025年资源库高中物理人教版》

例577 对于一定质量的理想气体,下列叙述中正确的是
( )

A.如果体积减小,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
B.如果压强增大,体积不变,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
C.如果温度升高,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
D.如果单位体积内分子数目增多,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多
【解析】气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数是由单位体积内的分子个数和分子的平均速率共同决定的,气体体积减小,则单位体积内的分子数目增多,但分子的平均速率如何变化不确定,所以无法判断气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数,A、D错误;由温度升高可知分子的平均速率增大,但单位体积内的分子个数如何变化不确定,所以无法判断气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数,C错误;压强增大,体积不变,由理想气体状态方程知温度升高,则单位体积内的分子个数不变且分子的平均速率增大,所以气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数增多,B正确.
【答案】B

答案： 【解析】气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数由单位体积内分子数（n）和分子平均速率（v）共同决定。A项，体积减小使n增大，但v可能变化，碰撞次数不一定增多，错误；B项，压强增大且体积不变，由理想气体状态方程知温度升高，v增大，n不变，碰撞次数增多，正确；C项，温度升高使v增大，但n可能变化，碰撞次数不一定增多，错误；D项，单位体积内分子数增多（n增大），但v可能变化，碰撞次数不一定增多，错误。
【答案】B

例578 如图1-24-14所示,两端开口竖直放置的U形玻璃管内,有长度为L的气体被两段水银封住,a、b两水银面的高度差为h.现保持温度不变,则
(BCD)

A.若向左管再注入一些水银,稳定后h增大
B.若向左管再注入一些水银,稳定后h不变
C.若向右管再注入一些水银,稳定后h增大
D.若向两管同时注入一些水银,稳定后h增大
【解析】从U形管的左侧看,被封部分气体的压强等于高度为h的水银柱产生的压强与大气压之和;从U形管的右侧看,被封部分气体的压强等于气体上方水银柱的压强与大气压之和,因此U形管的右侧管气体的上方水银柱的长度应始终等于a、b的高度差,所以只有当气体上方水银柱长度变长时,h才能增大.故A错误,B、C、D正确.
【答案】BCD

答案： BCD

例579 一定质量的理想气体,经历如图1-24-15所示的一系列过程,在p-T图像上都是直线段,其中ab的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,而dc平行于ab,由图1-24-15可以判断(BCD)

A.a→b过程中气体的体积不断减小
B.b→c过程中气体的体积不断减小
C.c→d过程中气体的体积不断增大
D.d→a过程中气体的体积不断增大

【解析】由理想气体状态方程$\frac{pV}{T}= C$,可得$p= \frac{C}{V}T$,则p-T图像上点与原点连线的斜率为$\frac{C}{V}$,由图1-24-15可知,a、b与原点在同一直线上,故a→b过程中气体的体积不变,A错误；b→c过程点与原点连线的斜率变大,气体体积减小,B正确；c→d、d→a过程点与原点连线的斜率变小,气体体积增大,C、D正确。
【答案】BCD

答案： BCD

例580 [河北2024·9]如图1-24-16,水平放置的密闭绝热汽缸被导热活塞分成左右两部分,左侧封闭一定质量的理想气体,右侧为真空,活塞与汽缸右壁中央用一根轻质弹簧水平连接。汽缸内壁光滑且水平长度大于弹簧自然长度,弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计。活塞初始时静止在汽缸正中间,后因活塞密封不严发生缓慢移动,活塞重新静止后( )

A.弹簧恢复至自然长度
B.活塞两侧气体质量相等
C.与初始时相比,汽缸内气体的内能增加
D.与初始时相比,活塞左侧单位体积内气体分子数减少

【解析】初始状态活塞受到左侧气体向右的压力和弹簧向左的弹力处于平衡状态,弹簧处于压缩状态。因活塞密封不严,可知左侧气体向右侧真空散逸,左侧气体压强变小,右侧出现气体,对活塞有向左的压力,最终左、右两侧气体压强相等,且弹簧恢复原长,A正确；由于活塞向左移动,左侧气体体积小于右侧气体体积,则左侧气体质量小于右侧气体质量,B错误；密闭的汽缸绝热,与外界没有能量交换,但弹簧弹性势能减少了,可知气体内能增加,C正确；初始时气体在左侧,最终气体充满整个汽缸,初始左侧单位体积内气体分子数应该是最终的两倍,D正确。
【答案】ACD

答案： ACD