2019年高中物理 第八章《氣體》理想氣體的狀態(tài)方程雙基限時練 新人教版選修3-3 .doc
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2019年高中物理 第八章《氣體》理想氣體的狀態(tài)方程雙基限時練 新人教版選修3-3 1.一定質量的理想氣體,下列狀態(tài)變化中不可能的是( ) A.使氣體體積增加而同時溫度降低 B.使氣體溫度升高,體積不變,壓強增大 C.使氣體溫度降低,壓強減小,體積減小 D.使氣體溫度不變,而壓強體積同時增大 解析 由理想氣體狀態(tài)方程=常量,可知當溫度不變時,氣體的壓強和體積的乘積保持不變,故D選項符合題意要求. 答案 D 2.一定質量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關系正確的是( ) A.p1=p2,V1=2V2,T1= B.p1=p2,V1=,T1=2T2 C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2 D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2 解析 由理想氣體狀態(tài)方程=,可知D選項正確. 答案 D 3.(多選題)一定質量的理想氣體,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 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C,若經(jīng)過等溫膨脹則p減小,再等容降溫,p減小最后壓強不會保持不變,故A選項錯誤;同理可知,C選項錯誤,B、D選項正確. 答案 BD 4.如圖所示,一定質量的理想氣體,由狀態(tài)A沿直線AB變化到B,在此過程中,氣體的溫度的變化情況是( ) 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?。剑?, 可知TC>TA=TB,故D選項正確. 答案 D 5.為研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素,某同學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.改變實驗條件,先后共做了6次實驗,實驗數(shù)據(jù)記錄如下表: 序號 瓶內水量 (mL) 初始水溫 (℃) 時間(h) 末態(tài)水溫 (℃) 1 1 000 91 4 78 2 1 000 98 8 74 3 1 500 91 4 80 4 1 500 98 10 75 5 2 000 91 4 82 6 2 000 98 12 77 下列研究方案中符合控制變量方法的是( ) A.若研究瓶內水量與保溫效果的關系,可用第1、3、5次實驗數(shù)據(jù) B.若研究瓶內水量與保溫效果的關系,可用第2、4、6次實驗數(shù)據(jù) C.若研究初始水溫與保溫效果的關系,可用第1、2、3次實驗數(shù)據(jù) D.若研究保溫時間與保溫效果的關系,可用第4、5、6次實驗數(shù)據(jù) 解析 由表知,1、3、5控制的初始溫度相同和時間相同;2、4、6控制的時間不同. 答案 A 6.如圖所示為0.3 mol的某種氣體的壓強和溫度關系p-t圖線.p0表示1個標準大氣壓.則氣體在B狀態(tài)的體積為( ) A.5 L B.3.2 L C.1.2 L D.8.4 L 解析 此氣體在0 ℃時壓強為1個標準大氣壓,所以它的體積應為22.40.3 L=6.72 L.根據(jù)圖線所示,從p0到A狀態(tài),氣體進行等容變化,即A狀態(tài)的體積為6.72 L,溫度TA=(127+273)K=400 K,由B狀態(tài)TB=(227+273)K=500 K, 據(jù)蓋-呂薩克定律= VB==L=8.4 L. 答案 D 7.一圓筒形真空容器,在筒頂系著的輕彈簧下掛一質量不計的活塞,彈簧處于自然長度時,活塞正好觸及筒底,如圖,當在活塞下方注入一定質量的理想氣體后,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. B. C.h D.h 解析 設彈簧的勁度系數(shù)為k,當氣柱高為h時,彈簧彈力f=kh,由此產生的壓強=(S為容器的橫截面積).取封閉的氣體為研究對象:初狀態(tài):(T,hS,);末狀態(tài);(T′,h′S,),由理想氣體狀態(tài)方程=,得h′=h ,故C選項正確. 答案 C 8.(多選題)甲、乙兩個相同的密閉容器中分別裝有等質量的同種氣體,已知甲、乙容器中氣體的壓強分別為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 根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可知,=,因為p甲<p乙,且V甲=V乙,則可判斷出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 BC 9.(多選題)一定質量的理想氣體經(jīng)歷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的延長線通過坐標原點O,bc垂直于ab,由圖可以判斷( ) A.ab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 BD 10.如圖,上端開口的圓柱形氣缸豎直放置,截面積為510-3 m2,一定質量的氣體被質量為2.0 kg的光滑活塞封閉在氣缸內,其壓強為________ Pa(大氣壓強取1.01105 Pa,g取10 N/kg).若從初溫27 ℃開始加熱氣體,使活塞離氣缸底部的高度由0.5 m緩慢變?yōu)?.51 m,則此時氣體的溫度為________ ℃. 解析 p=p0+=1.05105 Pa =,T2=306 K,t2=33 ℃ 答案 1.05105 33 11.一活塞將一定質量的理想氣體封閉在水平放置的固定氣缸內,開始時氣體體積為V0,溫度為27 ℃.在活塞上施加壓力,將氣體體積壓縮到V0,溫度升高到57 ℃.設大氣壓強p0=1.0105 Pa,活塞與氣缸壁的摩擦不計. (1)求此時氣體的壓強; (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到V0,求此時氣體的壓強. 解析 (1)由理想氣體狀態(tài)方程得=, 所以此時氣體的壓強為 p1== Pa =1.65105 Pa. (2)由玻意耳定律得p1V1=p2V2,所以 p2== Pa=1.1105 Pa. 答案 (1)1.65105 Pa (2)1.1105 Pa 12.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=510-5 m2,活塞及框架的總質量m0=510-2 kg,大氣壓強p0=1.0105 Pa.當水溫為t0=13 ℃時,注射器內氣體的體積為5.5 mL.(g=10 m/s2)求: (1)向燒杯中加入熱水,穩(wěn)定后測得t1=65 ℃時,氣體的體積為多大? (2)保持水溫t1=65 ℃不變,為使氣體的體積恢復到5.5 mL,則要在框架上掛質量多大的鉤碼? 解析 (1)由蓋-呂薩克定律= 代入數(shù)據(jù)計算得V1=6.5 mL (2)由查理定律= 解得m=0.1 kg. 答案 (1)6.5 mL (2)0.1 kg 13.某壓縮式噴霧器儲液桶的容量為5.710-3 m3.往桶內倒入4.210-3 m3的藥液后開始打氣,打氣過程中藥液不會向外噴出,如圖所示.如果每次能打進2.510-4 m3的空氣,要使噴霧器內空氣的壓強達4 atm,應打氣幾次?這個壓強能否使噴霧器內的藥液全部噴完?(設大氣壓強為1 atm) 解析 設標準大氣壓為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達到4個標準大氣壓,打入的氣體在1 atm的體積為V′. 根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程的分態(tài)式,得 p0V+Np0V′=4p0V 其中V=5.710-3 m3-4.210-3 m3 =1.510-3 m3, 代入數(shù)值,解得N=18. 當空氣完全充滿藥桶后,如果空氣壓強仍然大于外界大氣壓,那么藥液可以全部噴出. 由于溫度不變,根據(jù)玻意耳定律p1V1=p2V2,得 4p0V=p5.710-3 解得p=1.053p0>p0 所以藥液可以全部噴出. 答案 18次 可以全部噴出- 配套講稿:
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