20192020學年高中物理第八章氣體3理想氣體狀態(tài)方程練習含解析新人教選修33

20192020學年高中物理第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程練習含分析新人教版選修3320192020學年高中物理第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程練習含分析新人教版選修3320192020學年高中物理第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程練習含分析新人教版選修333理想氣體的狀態(tài)方程課后篇堅固提高基礎堅固1.(多項選擇)對于理想氣體,以下說法正確的選項是()A.溫度極低的氣體也是理想氣體B.壓強極大的氣體也依據氣體實驗定律C.理想氣體是對實質氣體的抽象化模型D.理想氣體實質其實不存在分析氣體實驗定律是在壓強不太大、溫度不太低的狀況下得出的,溫度極低、壓強極大的氣體在微觀上分子間距離變小,趨勢于液體,故答案為C、D。答案CD2.必定質量的某種理想氣體的壓強為p,熱力學溫度為T,單位體積內的氣體分子數為n,則()A.p增大,n必定增大B.T減小,n必定增大C.增大時,n必定增大D.增大時,n必定減小分析只有p或T增大,不可以得出體積的變化狀況,A、B錯誤;增大,V必定減小,單位體積內的分子數必定增大,C正確,D錯誤。答案C3.(多項選擇)必定質量的理想氣體處于某一初始狀態(tài),若要使它經歷兩個狀態(tài)變化過程,壓強仍回到初始的數值,則以下過程可以采納()A.先經等容降溫,再經等溫壓縮B.先經等容降溫,再經等溫膨脹C.先經等容升溫,再經等溫膨脹D.先經等溫膨脹,再經等容升溫分析據=C可知,先等容降溫,致使壓強減小,此后等溫壓縮致使壓強增大,因此A選項可以采納;先等容降溫,致使壓強減小,此后等溫膨脹致使壓強減小,B選項不可以采納;先等容升溫,致使壓強增大,此后等溫膨脹致使壓強減小,C選項可以采納;先等溫膨脹,致使壓強減小,此后等容升溫致使壓強增大,D選項可以采納。答案ACD4.必定質量的理想氣體經過一系列過程,以以下圖,以下說法中正確的選項是()A.c→a過程中,氣體壓強增大,體積變小B.c→a過程中,氣體壓強增大,體積變大C.a→b過程中,氣體體積增大,壓強減小D.b→c過程中,氣體壓強不變,體積增大分析據=C(常量),題圖中c→a過程中,氣體的體積不變,溫度高升,壓強變大,因此選項A、B錯誤;a→b過程中,氣體的溫度不變,壓強減小,體積增大,因此選項C正確;b→c過程中,氣體壓強不變,溫度減小,體積減小,因此選項D錯誤。答案C5.必定質量的理想氣體,在某一均衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一均衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2,以下關系正確的選項是()A.p1=p2,V1=2V2,T1=T2B.p1=p2,V1=V2,T1=2T2C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2分析依據理想氣體狀態(tài)方程判斷可知,選項D正確。答案D6.必定質量的理想氣體,經歷了以以下圖的狀態(tài)變化過程,則此三個狀態(tài)的溫度之比是()A.1∶3∶5B.3∶6∶5C.3∶2∶1D.5∶6∶3分析由理想氣體狀態(tài)方程得:=C(C為常數),可見pV=TC,即pV的乘積與溫度T成正比,故B項正確。答案B7.以以下圖,透熱的汽缸內封有必定質量的理想氣體,缸體質量m0=200kg,活塞質量m=10kg,活塞面積S=100cm2?；钊c汽缸壁無摩擦且不漏氣。此時,缸內氣體的溫度為27℃,活塞位于汽缸正中,整個裝置都靜止。已知大氣壓恒為p0=1.0×105Pa,重力加快度g取10m/s2。求:(1)缸內氣體的壓強p1;(2)缸內氣體的溫度高升到多少攝氏度時,活塞恰巧會靜止在汽缸缸口AB處?分析(1)以汽缸為研究對象(不包含活塞),列汽缸受力均衡方程:p1S=m0g+p0S,解得p1=3×105Pa。(2)當活塞恰巧靜止在汽缸缸口AB處時,設缸內氣體溫度為T2,壓強為p2,此時仍有p2S=m0g+p0S,即缸內氣體做等壓變化。由狀態(tài)方程得得T2=2T1=600K故t2=T2-273℃=327℃。答案(1)3×105Pa(2)327℃8.(2018全國卷Ⅱ)如圖,一豎直擱置的汽缸上端張口,汽缸壁內有卡口a和b,a、b間距為h,a距缸底的高度為H;活塞只幸好a、b間挪動,其下方密封有必定質量的理想氣體。已知活塞質量為m,面積為S,厚度可忽視;活塞和汽缸壁均絕熱,不計它們之間的摩擦,開始時活塞處于靜止狀態(tài),上、下方氣體壓強均為p0,溫度均為T0?，F用電熱絲遲緩加熱汽缸中的氣體,直至活塞恰巧抵達b處,求此時汽缸內氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加快度大小為g。分析開始時活塞位于a處,加熱后,汽缸中的氣體先經歷等容過程,直至活塞開始運動。設此時汽缸中氣體的溫度為T1,壓強為p1,依據查理定律有①依據力的均衡條件有p1S=p0S+mg②聯立①②式可得T1=T0③今后,汽缸中的氣體經歷等壓過程,直至活塞恰巧抵達b處,設此時汽缸中氣體的溫度為T2;活塞位于a處和b處時氣體的體積分別為V1和V2。依據蓋—呂薩克定律有④式中V1=SH⑤V2=S(H+h)⑥聯立③④⑤⑥式解得T2=T0⑦從開始加熱到活塞抵達b處的過程中,汽缸中的氣體對外做的功為W=(p0S+mg)h⑧答案1+T0(p0S+mg)h能力提高1.如圖為伽利略設計的一種測溫裝置表示圖,玻璃管的上端與導熱優(yōu)秀的玻璃泡連通,下端插入水中,玻璃泡中封閉有必定量的空氣。若玻璃管內水柱上漲,則外界大氣的變化可能是()A.溫度降低,壓強增大B.溫度高升,壓強不變C.溫度高升,壓強減小D.溫度不變,壓強減小分析玻璃管內水柱上漲即泡內空氣體積減小,可能是玻璃泡內的空氣的溫度降低,即外界大氣的溫度降低所惹起的,也可能是外界大氣壓增大,迫使水柱上漲,故只有A正確。答案A2.鋼筒內裝有3kg氣體,溫度是-23℃,壓強為400kPa,假如用掉1kg后溫度高升到27℃,求筒內氣體壓強。分析將筒內氣體看作理想氣體,以2kg氣體為研究對象,設鋼筒的容積為V。初狀態(tài):p1=400kPa,V1=,T1=250K末狀態(tài):V2=V,T2=300K由理想氣體狀態(tài)方程,得,筒內壓強有p2==320kPa。答案320kPa3.用釘子固定的活塞把容器分紅A、B兩部分,其容積之比VA∶VB=2∶1,以以下圖,開初A中空氣溫度為127℃、壓強為1.8×105Pa,B中空氣溫度為27℃、壓強為1.2×105Pa。拔去釘子,使活塞可以無摩擦地挪動但不漏氣,因為容器壁遲緩導熱,最后都變?yōu)槭覝?7℃,活塞也停住,求最后A、B中氣體的壓強。分析對A部分氣體:初態(tài):pA=1.8×105Pa,VA=2V,TA=400K末態(tài):pA',VA',TA'=300K由狀態(tài)方程得,即①對B部分氣體:初態(tài):pB=1.2×105Pa,VB=V,TB=300K末態(tài):pB',VB',TB'=300K由狀態(tài)方程得,即②又對A、B兩部分氣體,pA'=pB'③VA'+VB'=3V④由①②③④聯立得pA'=pB'=1.3×105Pa。答案pA'=pB'=1.3×105Pa4.以以下圖,在兩頭封閉的平均半圓(圓心為O)管道內封閉必定質量的理想氣體,管內有不計質量、可自由挪動的活塞P,將管內氣體分紅兩部分,OP與管道的水平直徑的夾角θ=45°。此中兩部分氣體的溫度均為T0=300K,壓強均為p0=1×105Pa,現對活塞左邊氣體遲緩加熱,而保持活塞右邊氣體溫度不變,當可動活塞遲緩移到管道最低點時(不計摩擦),求:(1)活塞右邊氣體的壓強;(2)活塞左邊氣體的溫度。分析(1)對于管道右邊氣體,因為氣體做等溫變化,則有:p0V1=p2V2V2=V1解得p2=1.5×105Pa(2)對于管道左邊氣體,依據理想氣體狀態(tài)方程,有V2'=2V1'當活塞P挪動到最低點時,對活塞P受力分析可得出兩部分氣體的壓強p2'=p2解得T=900K答案(1)1.5×105Pa(2)900K5.(2018全國卷Ⅰ)如圖,容積為V的汽缸由導熱資料制成,面積為S的活塞將汽缸分紅容積相等的上下兩部分,汽缸上部經過細管與裝有某種液體的容器相連,細管上有一閥門K。開始時,K封閉,汽缸內上下兩部分氣體的壓強均為p0。現將K翻開,容器內的液體遲緩地流入汽缸,當流入的液體體積為時,將K封閉,活塞均衡時其下方氣體的體積減小了。不計活塞的質量和體積,外界溫度保持不變,重