【名師一號】2021年人教版物理雙基限時練-選修3-3：第八章《氣體》3

雙基限時練(八)抱負(fù)氣體的狀態(tài)方程1．肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，下列狀態(tài)變化中不行能的是()A．使氣體體積增加而同時溫度降低B．使氣體溫度上升，體積不變，壓強(qiáng)增大C．使氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小，體積減小D．使氣體溫度不變，而壓強(qiáng)體積同時增大解析由抱負(fù)氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝常量，可知當(dāng)溫度不變時，氣體的壓強(qiáng)和體積的乘積保持不變，故D選項符合題意要求．答案D2．肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關(guān)系正確的是()A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝eq\f(T2,2)B．p1＝p2，V1＝eq\f(V2,2)，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2解析由抱負(fù)氣體狀態(tài)方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，可知D選項正確．答案D3．(多選題)肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，初始狀態(tài)為p、V、T，經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后，壓強(qiáng)仍為p，則下列過程中可以實現(xiàn)的是()A．先等溫膨脹，再等容降溫B．先等溫壓縮，再等容降溫C．先等容升溫，再等溫壓縮D．先等容降溫，再等溫壓縮解析依據(jù)抱負(fù)氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C，若經(jīng)過等溫膨脹則p減小，再等容降溫，p減小最終壓強(qiáng)不會保持不變，故A選項錯誤；同理可知，C選項錯誤，B、D選項正確．答案BD4．如圖所示，肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到B，在此過程中，氣體的溫度的變化狀況是()A．不斷增大B．不斷減小C．先減小后增大D．先增大后減小解析eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pCVC,TC)＝eq\f(pBVB,TB)，可知TC>TA＝TB，故D選項正確．答案D5．為爭辯影響家用保溫瓶保溫效果的因素，某同學(xué)在保溫瓶中灌入熱水，現(xiàn)測量初始水溫，經(jīng)過一段時間后再測量末態(tài)水溫．轉(zhuǎn)變試驗條件，先后共做了6次試驗，試驗數(shù)據(jù)記錄如下表：序號瓶內(nèi)水量(mL)初始水溫(℃)時間(h)末態(tài)水溫(℃)11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277下列爭辯方案中符合把握變量方法的是()A．若爭辯瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系，可用第1、3、5次試驗數(shù)據(jù)B．若爭辯瓶內(nèi)水量與保溫效果的關(guān)系，可用第2、4、6次試驗數(shù)據(jù)C．若爭辯初始水溫與保溫效果的關(guān)系，可用第1、2、3次試驗數(shù)據(jù)D．若爭辯保溫時間與保溫效果的關(guān)系，可用第4、5、6次試驗數(shù)據(jù)解析由表知，1、3、5把握的初始溫度相同和時間相同；2、4、6把握的時間不同．答案A6．如圖所示為0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系p－t圖線．p0表示1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓．則氣體在B狀態(tài)的體積為()A．5L B．3.2LC．1.2L D．8.4L解析此氣體在0℃時壓強(qiáng)為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為22.4×0.3L＝6.72L．依據(jù)圖線所示，從p0到A狀態(tài)，氣體進(jìn)行等容變化，即A狀態(tài)的體積為6.72L，溫度TA＝(127＋273)K＝400K，由B狀態(tài)TB據(jù)蓋－呂薩克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)VB＝eq\f(VA·TB,TA)＝eq\f(6.72×500,400)L＝8.4L.答案D7．一圓筒形真空容器，在筒頂系著的輕彈簧下掛一質(zhì)量不計的活塞，彈簧處于自然長度時，活塞正好觸及筒底，如圖，當(dāng)在活塞下方注入肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體后，溫度為T時，氣柱高為h，則溫度為T′時，氣柱的高為(活塞與圓筒間摩擦不計)()A.eq\f(T′h,T) B.eq\f(Th,T′)C．heq\r(\f(T′,T)) D．heq\r(\f(T,T′))解析設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)氣柱高為h時，彈簧彈力f＝kh，由此產(chǎn)生的壓強(qiáng)eq\f(f,S)＝eq\f(kh,S)(S為容器的橫截面積)．取封閉的氣體為爭辯對象：初狀態(tài)：(T，hS，eq\f(kh,S))；末狀態(tài)；(T′，h′S，eq\f(kh′,S))，由抱負(fù)氣體狀態(tài)方程eq\f(kh/S·hS,T)＝eq\f(kh′/S·h′S,T′)，得h′＝heq\r(\f(T′,T))，故C選項正確．答案C8．(多選題)甲、乙兩個相同的密閉容器中分別裝有等質(zhì)量的同種氣體，已知甲、乙容器中氣體的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙，且p甲＜p乙．則()A．甲容器中氣體的溫度高于乙容器中氣體的溫度B．甲容器中氣體的溫度低于乙容器中氣體的溫度C．甲容器中氣體分子的平均動能小于乙容器中氣體分子的平均動能D．甲容器中氣體分子的平均動能大于乙容器中氣體分子的平均動能解析依據(jù)抱負(fù)氣體的狀態(tài)方程可知，eq\f(p甲V甲,T甲)＝eq\f(p乙V乙,T乙)，由于p甲＜p乙，且V甲＝V乙，則可推斷出T甲＜T乙，B正確；氣體的溫度直接反映出氣體分子的平均動能的大小，故C對．答案BC9．(多選題)肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體經(jīng)受如圖所示的一系列過程，ab、bc、cd和da這四段過程在p－T圖上都是直線段，ab和dc的延長線通過坐標(biāo)原點O，bc垂直于ab，由圖可以推斷()A．a(chǎn)b過程中氣體體積不斷減小B．bc過程中氣體體積不斷減小C．cd過程中氣體體積不斷增大D．da過程中氣體體積不斷增大解析由p－T圖線的特點可知a、b在同一條等容線上，過程中體積不變，故A錯；c、d在同一條等容線上，過程中體積不變，故C錯；在p－T圖線中，圖線的斜率越大與之對應(yīng)的體積越小，因此b→c的過程體積減小，同理d→a的過程體積增大，故B、D均正確．答案BD10．如圖，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，截面積為5×10－3m2，肯定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi)，其壓強(qiáng)為________Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01×105Pa，g取10N/kg)．若從初溫27℃開頭加熱氣體，使活塞離氣缸底部的高度由0.5m緩慢變?yōu)?.51m解析p＝p0＋eq\f(mg,S)＝1.05×105Paeq\f(pV1,T1)＝eq\f(pV2,T2)，T2＝306K，t2＝33℃答案1.05×1053311．一活塞將肯定質(zhì)量的抱負(fù)氣體封閉在水平放置的固定氣缸內(nèi)，開頭時氣體體積為V0，溫度為27℃.在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到eq\f(2,3)V0，溫度上升到57℃.設(shè)大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，活塞與氣缸壁的摩擦不計．(1)求此時氣體的壓強(qiáng)；(2)保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到V0，求此時氣體的壓強(qiáng)．解析(1)由抱負(fù)氣體狀態(tài)方程得eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(p1V1,T1)，所以此時氣體的壓強(qiáng)為p1＝eq\f(p0V0,T0)×eq\f(T1,V1)＝eq\f(1.0×105×V0,300)×eq\f(330,\f(2,3)V0)Pa＝1.65×105Pa.(2)由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，所以p2＝eq\f(p1V1,V2)＝eq\f(1.65×105×\f(2,3)V0,V0)Pa＝1.1×105Pa.答案(1)1.65×105Pa(2)1.1×105Pa12．如圖所示，帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺上，其下部放入盛水的燒杯中．注射器活塞的橫截面積S＝5×10－5m2，活塞及框架的總質(zhì)量m0＝5×10－2kg，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa.當(dāng)水溫為t0＝13℃時，注射器內(nèi)氣體的體積為5.5mL.(g＝(1)向燒杯中加入熱水，穩(wěn)定后測得t1＝65℃(2)保持水溫t1＝65℃解析(1)由蓋－呂薩克定律eq\f(V0,T0)＝eq\f(V1,T1)代入數(shù)據(jù)計算得V1＝6.5mL(2)由查理定律eq\f(p0＋\f(m0g,S),T0)＝eq\f(p0＋\f(m＋m0g,S),T1)解得m＝0.1kg.答案(1)6.5mL(2)0.1kg13．某壓縮式噴霧器儲液桶的容量為5.7×10－3m3.往桶內(nèi)倒入4.2×10－3m3的藥液后開頭打氣，打氣過程中藥液不會向外噴出，如圖所示．假如每次能打進(jìn)2.5×解析設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為p0，藥桶中空氣的體積為V，打氣N次后，噴霧器中的空氣壓強(qiáng)達(dá)到4個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，打入的氣體在1atm的體積為V′.依據(jù)抱負(fù)氣體