《2019-2020學(xué)年高中物理第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程練習(xí)含解析新人教版選修33.docx》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程練習(xí)含解析新人教版選修33.docx（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、3 理想氣體的狀態(tài)方程課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1 .（多選 ）關(guān)于理想氣體 ,下列說(shuō)法正確的是（）A.溫度極低的氣體也是理想氣體B.壓強(qiáng)極大的氣體也遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律C. 理想氣體是對(duì)實(shí)際氣體的抽象化模型D.理想氣體實(shí)際并不存在解析氣體實(shí)驗(yàn)定律是在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的情況下得出的 ,溫度極低、壓強(qiáng)極大的氣體在微觀上分子間距離變小,趨向于液體,故答案為 C 、 D 。答案 CD2 .一定質(zhì)量的某種理想氣體的壓強(qiáng)為p,熱力學(xué)溫度為T,單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)為"則（）A.p 增大 ,n 一定增大B.T 減小 ,n 一定增大C.增大時(shí),n 一定增大D.增大時(shí),n一定減小解析只有 p 或 T

2、增大 ,不能得出體積的變化情況,A、 B 錯(cuò)誤 ;增大 ,V 一定減小 ,單位體積內(nèi)的分子數(shù)一定增大,C 正確 ,D 錯(cuò)誤。答案 C3.（多選 ）一定質(zhì)量的理想氣體處于某一初始狀態(tài),若要使它經(jīng)歷兩個(gè)狀態(tài)變化過(guò)程,壓強(qiáng)仍回到初始的數(shù)值 ,則下列過(guò)程可以采用 （）A.先經(jīng)等容降溫，再經(jīng)等溫壓縮B.先經(jīng)等容降溫，再經(jīng)等溫膨脹C.先經(jīng)等容升溫，再經(jīng)等溫膨脹D.先經(jīng)等溫膨脹，再經(jīng)等容升溫解析據(jù) =C 可知 ,先等容降溫,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,然后等溫壓縮導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,所以A 選項(xiàng)可以采用 ;先等容降溫 ,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小 ,然后等溫膨脹導(dǎo)致壓強(qiáng)減小 ,B 選項(xiàng)不可采用;先等容升溫,導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,然后等溫膨脹導(dǎo)致壓強(qiáng)

3、減小 ,C 選項(xiàng)可以采用 ;先等溫膨脹,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,然后等容升溫導(dǎo)致壓強(qiáng)增大 ,D 選項(xiàng)可以采用。答案 ACD4.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)過(guò)一系列過(guò)程,如圖所示,下列說(shuō)法中正確的是（）A.cfa過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變小B.cfa過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)增大，體積變大C.afb過(guò)程中，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小D.bfc過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，體積增大解析據(jù)=C（常量），題圖中c-a過(guò)程中，氣體的體積不變，溫度升高，壓強(qiáng)變大，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;a -b過(guò)程中，氣體的溫度不變，壓強(qiáng)減小，體積增大，所以選項(xiàng)C正確;b-c過(guò)程中，氣體壓強(qiáng)不變，溫 度減小 ,體積減小,所以選項(xiàng) D 錯(cuò)誤。答案 C5 .一定質(zhì)量

4、的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為pl、VI、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=T2B.p1=p2,V1=V2,T1=2T2C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2解析根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程判斷可知 ,選項(xiàng) D 正確。答案 D6 .一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)歷了如圖所示的狀態(tài)變化過(guò)程,則此三個(gè)狀態(tài)的溫度之比是（）A.1 ： 3 ： 5B.3 ： 6 ： 5C.3 ： 2 ： 1D.5 ： 6 ： 3解析由理想氣體狀態(tài)方程得 kC(C為常數(shù))，可見(jiàn)pV=

5、TC,即pV的乘積與溫度T成正比，故B項(xiàng)正 確。答案 B7 .如圖所示,透熱的汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體,缸體質(zhì)量m0=200 kg, 活塞質(zhì)量 m=10 kg, 活塞面積 S=100 cm2 。 活塞與汽缸壁無(wú)摩擦且不漏氣。 此時(shí) ,缸內(nèi)氣體的溫度為 27 ,活塞位于汽缸正中，整個(gè)裝置都靜止。已知大氣壓恒為 p0=1.0 X 105 Pa,重力加速度g取10 m/s2。求： (1)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng) p1;(2) 缸內(nèi)氣體的溫度升高到多少攝氏度時(shí),活塞恰好會(huì)靜止在汽缸缸口 AB 處?解析 (1) 以汽缸為研究對(duì)象(不包括活塞),列汽缸受力平衡方程:p1S=m0g+p0S,解得 p1=3 x 1

6、05 Pa。(2)當(dāng)活塞恰好靜止在汽缸缸口AB處時(shí)，設(shè)缸內(nèi)氣體溫度為T2,壓強(qiáng)為p2,此時(shí)仍有p2S=m0g+p0S, 即缸內(nèi)氣體做等壓變化。由狀態(tài)方程得得 T2=2T1=600 K故 t2=T2 -273 =327 。答案(1)3X105 Pa 327 C8.(2018全國(guó)卷H )如圖,一豎直放置的汽缸上端開(kāi)口 ，汽缸壁內(nèi)有卡口 a和b,a、b間距為h,a距 缸底的高度為H;活塞只能在a、b間移動(dòng)，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為 m,面積為S,厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計(jì)它們之間的摩擦，開(kāi)始時(shí)活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)， 上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0,溫度均為T0o現(xiàn)用電熱絲緩慢加

7、熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá) b 處,求此時(shí)汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過(guò)程中氣體對(duì)外所做的功。重力加速度大小為g 。解析開(kāi)始時(shí)活塞位于a 處,加熱后,汽缸中的氣體先經(jīng)歷等容過(guò)程,直至活塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為 T1, 壓強(qiáng)為 p1, 根據(jù)查理定律有根據(jù)力的平衡條件有p1S=p0S+mg 聯(lián)立式可得T1=T0 此后 ,汽缸中的氣體經(jīng)歷等壓過(guò)程,直至活塞剛好到達(dá)b 處,設(shè)此時(shí)汽缸中氣體的溫度為T2;活塞位于 a 處和 b 處時(shí)氣體的體積分別為 V1 和 V2 。根據(jù)蓋呂薩克定律有式中 V1=SH V2=S(H+h)聯(lián)立式解得T2=T0從開(kāi)始加熱到活塞到達(dá)b 處的過(guò)程中,汽缸中的氣體對(duì)

8、外做的功為W=(p0S+mg)h 答案 1+T0 (p0S+mg)h能力提升1 .如圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置示意圖 ,玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通,下端插入水中 , 玻璃泡中封閉有一定量的空氣。若玻璃管內(nèi)水柱上升,則外界大氣的變化可能是()A.溫度降低，壓強(qiáng)增大B.溫度升高，壓強(qiáng)不變C.溫度升高，壓強(qiáng)減小D.溫度不變，壓強(qiáng)減小解析玻璃管內(nèi)水柱上升即泡內(nèi)空氣體積減小 ,可能是玻璃泡內(nèi)的空氣的溫度降低,即外界大氣的溫度降低所引起的 ,也可能是外界大氣壓增大,迫使水柱上升,故只有 A 正確。答案 A2 .鋼筒內(nèi)裝有3 kg 氣體 ,溫度是 -23 ,壓強(qiáng)為 400 kPa, 如果用掉 1

9、kg 后溫度升高到 27 ,求筒內(nèi)氣體壓強(qiáng)。解析將筒內(nèi)氣體看作理想氣體,以 2 kg 氣體為研究對(duì)象,設(shè)鋼筒的容積為V初狀態(tài):p1=400 kPa,V1=,T1=250 K末狀態(tài):V2=V,T2=300 K由理想氣體狀態(tài)方程,得,筒內(nèi)壓強(qiáng)有p2=320 kPa 。答案 320 kPa3.用釘子固定的活塞把容器分成 A、B兩部分，其容積之比VA : VB=2 ： 1,如圖所示，起初A中空氣 溫度為127 C、壓強(qiáng)為1.8X105 Pa,B中空氣溫度為27 C、壓強(qiáng)為1.2X105 Pa。拔去釘子， 使活塞可以無(wú)摩擦地移動(dòng)但不漏氣,由于容器壁緩慢導(dǎo)熱,最后都變成室溫27 ,活塞也停住,求最后 A

10、、 B 中氣體的壓強(qiáng)。解析對(duì) A 部分氣體 :初態(tài):pA=1.8 X 105 Pa,VA=2V,TA=400 K末態(tài) :pA',VA',TA'=300 K由狀態(tài)方程得,即對(duì) B 部分氣體:初態(tài):pB=1.2 義 105 Pa,VB=V,TB=300 K末態(tài) :pB',VB',TB'=300 K由狀態(tài)方程得,即又對(duì) A、 B 兩部分氣體,pA'=pB' VA'+VB'=3V 由聯(lián)立得pA'=pB'=1.3 X 105 Pa。答案 pA'=pB'=1.3 X105 Pa 4.如圖所示，在

11、兩端封閉的均勻半圓(圓心為O)管道內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體，管內(nèi)有不計(jì)質(zhì)量、 可自由移動(dòng)的活塞P,將管內(nèi)氣體分成兩部分，OP與管道的水平直徑的夾角8 =45°。其中兩部分 氣體的溫度均為T0=300 K,壓強(qiáng)均為p0=1 X105 Pa,現(xiàn)對(duì)活塞左側(cè)氣體緩慢加熱，而保持活塞右 側(cè)氣體溫度不變,當(dāng)可動(dòng)活塞緩慢移到管道最低點(diǎn)時(shí)(不計(jì)摩擦 ),求:(1) 活塞右側(cè)氣體的壓強(qiáng) ;(2) 活塞左側(cè)氣體的溫度。解析 (1)對(duì)于管道右側(cè)氣體,因?yàn)闅怏w做等溫變化 ,則有 :p0V1=p2V2V2=V1解得 p2=1.5 X105 Pa(2)對(duì)于管道左側(cè)氣體,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,有V2'=2

12、V1'當(dāng)活塞 P 移動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),對(duì)活塞P 受力分析可得出兩部分氣體的壓強(qiáng) p2'=p2解得 T=900 K答案(1)1.5X105 Pa (2)900 K 5.(2018全國(guó)卷I )如圖,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分,汽缸上部通過(guò)細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門K 。開(kāi)始時(shí) ,K 關(guān)閉 ,汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0 。現(xiàn)將K 打開(kāi),容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸,當(dāng)流入的液體體積為時(shí),將 K 關(guān)閉 ,活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了。不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積,外界溫度保持不變 ,重力加速度大小為 g 。求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量。解析設(shè)活塞再次平衡后，活塞上方氣體的體積為 V1,壓強(qiáng)為pl；下方氣體的體積為V2,壓強(qiáng)為p2。在活塞下移的過(guò)程中,活塞上下方氣體的溫度保持不變。由玻意耳定律得p0=p1V1 p0=p2V2 由已知條件得V1=VV2=設(shè)活塞上方液體的質(zhì)量為 m, 由平衡條件得p2S=p1S+mg 聯(lián)立以上各式得m= 答案