高中物理第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用檢測(cè)題人教版3

1、 / 5第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程第二課時(shí)理想氣體狀態(tài)方程的綜合應(yīng)用分層訓(xùn)練迎戰(zhàn)兩考A級(jí)抓基礎(chǔ).空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0 atm的空氣6.0 L,現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L.設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為（）A. 2.5 atmB. 2.0 atmC. 1.5 atmD. 1.0 atm解析：取全部氣體為研究對(duì)象，由P1V1+P2v =pV得p= 2.5 atm ,故A正確.答案：A2.用打氣筒將壓強(qiáng)為 1 atm的空氣打進(jìn)自行車胎內(nèi)，如果打氣筒容積AV= 500 cm3,輪胎容積V= 3 L,原來壓強(qiáng)p= 1.5 atm.現(xiàn)要使輪胎

2、內(nèi)壓強(qiáng)變?yōu)?p =4 atm,問用這個(gè)打 氣筒要打氣（設(shè)打氣過程中空氣的溫度不變 （ ）A. 5 次B. 10 次C. 15 次D. 20 次解析：因?yàn)闇囟炔蛔儯蓱?yīng)用玻意耳定律的分態(tài)氣態(tài)方程求解.pV+ np1 A V= p V,代入數(shù)據(jù)得1. 5 atm x 3 L + nX1 atmX0.5 L =4 atm x 3 L ,解得n= 15.答案：C.如圖所示，兩端密封，下部裝有水銀，上部為空氣柱的U形管，靜止時(shí)，管內(nèi)水銀面的高度差為Ah,當(dāng)U形管作自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，A 卜將（）A.增大B.減小C.不變D.不能判斷解析：U形管自由下落時(shí)，水銀柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)，故右邊氣體壓強(qiáng)減小，體積增加，左邊

3、氣體壓強(qiáng)增大，體積減小，所以 Ah增大.答案：A.如圖，A, B是體積相同的氣缸，B內(nèi)有一導(dǎo)熱的、可在氣缸內(nèi)無(wú)摩擦滑動(dòng)的、體積不計(jì)的活塞C, D為不導(dǎo)熱的閥門.起初，閥門關(guān)閉，A內(nèi)裝有壓強(qiáng)p1 = 2.0X105 Pa,溫度Ti = 300 K的氮?dú)?B內(nèi)裝有壓強(qiáng)p2=1.0X105Pa,溫度T2= 600 K的氧氣.打開閥門 D,活塞C向右移動(dòng)，最后達(dá)到平衡，以Vi和V2分別表示平衡后氮?dú)夂脱鯕獾捏w積，則 V ： V =（假定氧氣和氮?dú)饩鶠槔硐霘怏w，并與外界無(wú)熱交換，連接氣缸的管道體積可忽略 ）.解析：對(duì)于A容器中的氮?dú)猓錃怏w狀態(tài)為初狀態(tài)：pi = 2.0X105 Pa,V=V, Ti =

4、 300 K ,末狀態(tài)：pi = p, Vi = Vi（題目所設(shè)）， Ti = T.由氣體狀態(tài)方程可知：pY=孚.11 I對(duì)于B容器中的氧氣，其氣體狀態(tài)為初狀態(tài)：p2= 1.0X105 Pa,V=V, T2 = 600 K,末狀態(tài)：p2 = p, V2 = V2（題目所設(shè)）,T2 = T,由氣態(tài)方程可知：p2V=畔.T2 T聯(lián)立消去T V,可得：y piT2 2.0 x 105PaX 600 K 4 STi= 1.0 x 105PaX 300 K = 1.答案：4： 1.用活塞氣筒向一個(gè)容積為 V的容器中打氣，每次能把體積為 w、壓強(qiáng)為p。的空氣打 入容器內(nèi).若容器內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為 pc,打

5、氣過程中溫度不變， 則打了 n次后容器內(nèi)氣體 的壓強(qiáng)為.解析：氣體初狀態(tài)為（nV0, p）和（V, p）,末狀態(tài)為（V, p）.由玻意耳定律得 p0nV+p0V=pV,彳# p= p0 1 +nV)V答案：p01 +nV)B級(jí)提能力.（多選）裝有兩種不同氣體的容積相同的兩個(gè)容器A、B,用均勻的長(zhǎng)直玻璃管水平連接，管內(nèi)有一段水銀柱，將兩部分氣體隔開，當(dāng)A的溫度低于B的溫度17 C時(shí)，水銀恰好平衡，位于管中央，如圖所示.為使水銀柱保持在中央，則兩容器的溫度變化是A.升高相同溫度B.使A B升高到相同溫度C.使兩容器升溫后的熱力學(xué)溫度之比等于它們的初狀態(tài)的熱力學(xué)溫度之比D.使兩容器溫度變化量之比等于

6、它們的初狀態(tài)的熱力學(xué)溫度之比Pa Pa解析：假設(shè)水銀柱不動(dòng)，對(duì) ATa Ta,Pa ,A TaA pA= pA pA= tJa pA= T PA,一 一,A Tb同理對(duì)B得：A pB= Tb Pb,初始時(shí),A Ta A TbA TaA Tb整理得:=或=.TaTB Tb 17Tb由此判斷C、D正確.答案：CD.（多選）如圖所示，在光滑的水平面上，有一個(gè)內(nèi)外壁都光滑的氣缸，氣缸的質(zhì)量為 M氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為 m（mp2C. VU解析:pS= ma答案:pi p2D. Vp2,由玻息耳7E律得 VV2.故選項(xiàng)A、D正確.SAD.鋼筒內(nèi)裝有3 kg氣體，其溫度是23 C,壓強(qiáng)為 4 atm,如果用掉i

7、 kg后溫度升 高到27 C,求筒內(nèi)氣體壓強(qiáng).解析：本題是變質(zhì)量問題，如果我們?cè)谘芯繉?duì)象上做一下處理，可以使變質(zhì)量問題成為 2一定質(zhì)量的問題，本題的做法是選取筒內(nèi)的0質(zhì)量為研究對(duì)象，這樣，初始狀態(tài)體積占鋼筒3,2體積的Q，末狀態(tài)占全部體積. 3以鋼筒內(nèi)剩下的2 kg氣體為研究對(duì)象.設(shè)鋼筒容積為V,則該部分氣體在初狀態(tài)占有2的體積為：V,末狀態(tài)時(shí)恰好充滿整個(gè)鋼筒.由一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)方程3PlV P2V2得P2 =piViT2V2T14 x 2Vx 3003VX 250 atm =3.2 atm.答案：3.2 atm9. 一圓柱形氣缸直立在地面上，內(nèi)有一具有質(zhì)量而無(wú)摩擦的絕熱活塞,把氣缸分成

8、容積相同的A B兩部分，如圖所示，兩部分氣體溫度相同，都是To= 27 C,= 1.0 x105Pa, B部分氣體壓強(qiáng) pbo = 2.0 x 10 5 Pa.現(xiàn)對(duì)B部分的氣體加熱,A部分氣體壓強(qiáng)Pao使活塞上升，使A部分氣體體積減小為原來的 2.求:3A部分氣體的壓強(qiáng) PA；(2) B部分氣體的溫度Tb.解析：(1) A部分氣體等溫變化,2由玻意耳定律：PaoV= Pa-V,3一 3所以 Pa= 2PA0，把 PA0=1.0 X105 Pa 代入得PA= 1.5 x 105 Pa.(2) B部分氣體：初態(tài)：pb)= 2.0 X105 Pa, *=V,Tbo=300 K,末態(tài)：Pb= Pa+

9、( pB0 Pao) =2.5X10 Pa.14VB= V+ 3V= 3V,由理想氣體狀態(tài)方程P；Vbo=P，b,得 IB0 IbTB=TboPbVbPB0VB0300X 2.5 X 105x 4v2.0 X 105XVK = 500 K.答案：(1)1.5 X10 5 Pa (2)500 K10.一端開口的U形管內(nèi)由水銀柱封有一段空氣柱，大氣壓強(qiáng)為76 cmHg,當(dāng)氣體溫度為27 c時(shí)空氣柱長(zhǎng)為 8 cm,開口端水銀面比封閉端水銀面低2 cm,如圖所示.(1)當(dāng)氣體溫度上升到多少攝氏度時(shí)，空氣柱長(zhǎng)為10 cm?(2)若保持溫度為27 c不變，在開口端加入多長(zhǎng)的水銀柱能使空氣柱長(zhǎng)為6 cm?解析：(1) p1=p。一 ph=74 cmHg,V = 8 S,Ti= 300 K,p2= P)+ ph = 78 cmHg,V=10 S,pM p2V2T=節(jié),T2=