2019-2020年高中物理 第2章2.4理想气体状 态方程知能优化训练 沪科版选修3-3.doc

2019-2020年高中物理 第2章2.4理想气体状 态方程知能优化训练 沪科版选修3-31对一定质量的理想气体，下列状态变化中不可能的是()A使气体体积增大，同时温度降低、压强减小B使气体温度升高，体积不变、压强减小C使气体温度不变，而压强、体积同时增大D使气体温度降低，压强减小、体积减小解析：选BC.根据理想气体状态方程C知，V增大，T降低，如果压强减小，A可以实现；同理，D可以实现，B、C不可以实现，因此选B、C.2一定质量的某种理想气体的压强为p，热力学温度为T，单位体积内气体分子数为n，则()Ap增大时，n一定增大BT减小时，n一定增大Cp/T增大时，n一定增大Dp/T增大时，n一定减小解析：选C.单位体积内气体分子数n与体积V有直接关系，V增大时，n一定减小由C得增大时，V减小，此时n一定增大，故只有C选项正确3一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是()A先等温膨胀，再等容降温B先等温压缩，再等容降温C先等容升温，再等温压缩D先等容降温，再等温压缩解析：选BD.根据理想气体的状态方程C，若经过等温膨胀则T不变，V增大，再经等容降温则V不变，T减小，则C可知，V增大，T减小，p一定变化，A不正确；同理可以判断出C不正确，B、D正确4一个半径为0.1 cm的气泡，从18 m深的湖底上升如果湖底水的温度是8 ，湖面的温度是24 ，湖面的大气压强是76 cmHg，那么气泡升至湖面时体积是多少？解析：由题意可知V1r34.19103 cm3p1p0(76) cmHg208 cmHgT1(2738)K281 Kp276 cmHgT2(27324) K297 K根据理想气体的状态方程得V2 cm30.012 cm3.答案：0.012 cm3一、选择题1关于理想气体，下列说法中正确的是()A严格遵守玻意耳定律和查理定律的气体称为理想气体B理想气体客观上是存在的，实际气体不能看做理想气体C温度不太低(和室温比较)和压强不太大(和大气压比较)条件下的实际气体可以近似看成理想气体D和质点的概念一样，理想气体是一种理想化的模型解析：选ACD.理想气体严格遵守气体三定律，客观上不存在，它是一种理想化的模型在温度不太低、压强不太大时，实际气体可以看成理想气体2.如图242所示，开口向下的竖直玻璃管的末端有一段水银柱，当玻璃管从竖直位置转过45时，开口端的水银柱将()图242A从管的开口端流出一部分B不发生变化C沿着管子向上移动一段距离D无法确定其变化情况解析：选C.原先气体的压强为p0gh(p0为大气压，h为水银柱的竖直高度)，当将玻璃管转过45时，假设气体体积不变，气体压强变为(p0ghcos45)，压强增大，由C，因为T不变，p增大，V将减小3.一定质量的理想气体，经历了如图243所示的状态变化123过程，则三个状态的温度之比是() 图243A135B365C321D563解析：选B.由状态方程知，代入数据可以得出，T1T2T3365.4.某同学用带有刻度的注射器做验证玻意耳定律的实验，温度计表明在整个实验过程中都是等温的，他根据实验数据绘出了p的关系图线EF，从图244中的图线可以得出() 图244A如果实验是从E状态F状态，则表示外界有空气进入注射器内B如果实验是从E状态F状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来C如果实验是从F状态E状态，则表示注射器内有部分空气漏了出来D如果实验是从F状态E状态，则表示外界有空气进入注射器内解析：选AC.连接OE、OF，因斜率kOFkOE，表示(pV)F(pV)E，由克拉珀龙方程pVRT知，EF表明m增大，FE表明m减小，所以B、D错5如图245所示，为质量恒定的某种气体的pT图，A、B、C三态中体积最大的状态是() 图245AA状态BB状态CC状态D条件不足，无法确定解析：选C.由理想气体的状态方程C变形后可得pT，可见，图线斜率越小时体积越大，C正确6一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是()Ap1p2，V12V2，T1T2Bp1p2，V1V2，T12T2Cp12p2，V12V2，T12T2Dp12p2，V1V2，T12T2解析：选D.据状态方程可知，当p1p2时，若V12V2，则T12T2，A错；若V1V2，则T1T2，B错当p12p2时，若V12V2，则T14T2，C错；若V1V2，则T12T2，D对二、非选择题7密封的气体的体积为2 L，压强为2 atm，温度为27 .加热后，压强和体积各增加20%，则它的最后温度是_解析：由，即，得T2432 K.答案：432 K8(xx年江苏高二检测)若一定质量的理想气体分别按图246所示的三种不同过程变化，其中表示等压变化的是_(填“A”、“B”或“C”)，该过程中气体的内能_(填“增加”、“减少”或“不变”)图246解析：根据pVnRT可知，当p不变时，V与T成正比；或者用排除法，A、B图中压强均发生变化，故应选C.图C中气体温度升高，故分子的平均动能增大，所以理想气体的内能增加答案：C增加9.如图247所示为粗细均匀、一端封闭一端开口的U形玻璃管当t131 ，大气压强为p01 atm时，两管水银面相平，这时左管被封闭气柱长l18 cm.求：图247(1)当温度t2等于多少时，左管气柱l2为9 cm?(2)当温度达到上问中的温度t2时，为使左管气柱l2为8 cm，则应在右管加入多长的水银柱？解析：(1)对左管中的气体分析，p176 cmHg，V18S cm3，T1304 K，p278 cmHg，V29S cm3由得T2351 Kt2T227378 .(2)由，由于V1V3，T2T3，则p3 cmHg87.75 cmHg所以应加入水银柱的长度为8775 cm76 cm11.75 cm.答案：见解析10在密封的啤酒瓶中，下方为溶有CO2的啤酒，上方为纯CO2气体，在20 时，溶于啤酒中的CO2的质量为mA1.050103 kg，上方气体状态CO2的质量为mB0.137103 kg，压强p0为1个标准大气压当温度升高到40 时，啤酒中溶解的CO2的质量有所减少，变为mAmAm，瓶中气体CO2的压强上升到p1.已知：0.60，啤酒的体积不因溶入CO2而变化，且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化又知对同种气体，在体积不变的情况下与m成正比试计算p1等于多少个标准大气压？(结果保留两位有效数字)解析：在40 时，溶入啤酒的CO2的质量为mAmAm，因CO2气体总质量守恒，气态CO2的质量为mBmBm，由题设知：0.60.又知对同种气体，在体积不变的情况下与m成正比，可得(T0293 K，T1313 K)将式联立解得p1p0代入数据算得：p11.6个标准大气压答案：1.6个标准大气压