2019-2020年高中物理 第2章2.4理想氣體狀 態(tài)方程知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-31對一定質(zhì)量的理想氣體，下列狀態(tài)變化中不可能的是()A使氣體體積增大，同時(shí)溫度降低、壓強(qiáng)減小B使氣體溫度升高，體積不變、壓強(qiáng)減小C使氣體溫度不變，而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大D使氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小、體積減小解析：選BC.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程C知，V增大，T降低，如果壓強(qiáng)減小，A可以實(shí)現(xiàn)；同理，D可以實(shí)現(xiàn)，B、C不可以實(shí)現(xiàn)，因此選B、C.2一定質(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)氣體分子數(shù)為n，則()Ap增大時(shí)，n一定增大BT減小時(shí)，n一定增大Cp/T增大時(shí)，n一定增大Dp/T增大時(shí)，n一定減小解析：選C.單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)n與體積V有直接關(guān)系，V增大時(shí)，n一定減小由C得增大時(shí)，V減小，此時(shí)n一定增大，故只有C選項(xiàng)正確3一定質(zhì)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(qiáng)仍為p，則下列過程中可以實(shí)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：選BD.根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程C，若經(jīng)過等溫膨脹則T不變，V增大，再經(jīng)等容降溫則V不變，T減小，則C可知，V增大，T減小，p一定變化，A不正確；同理可以判斷出C不正確，B、D正確4一個(gè)半徑為0.1 cm的氣泡，從18 m深的湖底上升如果湖底水的溫度是8 ，湖面的溫度是24 ，湖面的大氣壓強(qiáng)是76 cmHg，那么氣泡升至湖面時(shí)體積是多少？解析：由題意可知V1r34.19103 cm3p1p0(76) cmHg208 cmHgT1(2738)K281 Kp276 cmHgT2(27324) K297 K根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程得V2 cm30.012 cm3.答案：0.012 cm3一、選擇題1關(guān)于理想氣體，下列說法中正確的是()A嚴(yán)格遵守玻意耳定律和查理定律的氣體稱為理想氣體B理想氣體客觀上是存在的，實(shí)際氣體不能看做理想氣體C溫度不太低(和室溫比較)和壓強(qiáng)不太大(和大氣壓比較)條件下的實(shí)際氣體可以近似看成理想氣體D和質(zhì)點(diǎn)的概念一樣，理想氣體是一種理想化的模型解析：選ACD.理想氣體嚴(yán)格遵守氣體三定律，客觀上不存在，它是一種理想化的模型在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大時(shí)，實(shí)際氣體可以看成理想氣體2.如圖242所示，開口向下的豎直玻璃管的末端有一段水銀柱，當(dāng)玻璃管從豎直位置轉(zhuǎn)過45時(shí)，開口端的水銀柱將()圖242A從管的開口端流出一部分B不發(fā)生變化C沿著管子向上移動(dòng)一段距離D無法確定其變化情況解析：選C.原先氣體的壓強(qiáng)為p0gh(p0為大氣壓，h為水銀柱的豎直高度)，當(dāng)將玻璃管轉(zhuǎn)過45時(shí)，假設(shè)氣體體積不變，氣體壓強(qiáng)變?yōu)?p0ghcos45)，壓強(qiáng)增大，由C，因?yàn)門不變，p增大，V將減小3.一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷了如圖243所示的狀態(tài)變化123過程，則三個(gè)狀態(tài)的溫度之比是() 圖243A135B365C321D563解析：選B.由狀態(tài)方程知，代入數(shù)據(jù)可以得出，T1T2T3365.4.某同學(xué)用帶有刻度的注射器做驗(yàn)證玻意耳定律的實(shí)驗(yàn)，溫度計(jì)表明在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中都是等溫的，他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了p的關(guān)系圖線EF，從圖244中的圖線可以得出() 圖244A如果實(shí)驗(yàn)是從E狀態(tài)F狀態(tài)，則表示外界有空氣進(jìn)入注射器內(nèi)B如果實(shí)驗(yàn)是從E狀態(tài)F狀態(tài)，則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來C如果實(shí)驗(yàn)是從F狀態(tài)E狀態(tài)，則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來D如果實(shí)驗(yàn)是從F狀態(tài)E狀態(tài)，則表示外界有空氣進(jìn)入注射器內(nèi)解析：選AC.連接OE、OF，因斜率kOFkOE，表示(pV)F(pV)E，由克拉珀龍方程pVRT知，EF表明m增大，F(xiàn)E表明m減小，所以B、D錯(cuò)5如圖245所示，為質(zhì)量恒定的某種氣體的pT圖，A、B、C三態(tài)中體積最大的狀態(tài)是() 圖245AA狀態(tài)BB狀態(tài)CC狀態(tài)D條件不足，無法確定解析：選C.由理想氣體的狀態(tài)方程C變形后可得pT，可見，圖線斜率越小時(shí)體積越大，C正確6一定質(zhì)量的理想氣體，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()Ap1p2，V12V2，T1T2Bp1p2，V1V2，T12T2Cp12p2，V12V2，T12T2Dp12p2，V1V2，T12T2解析：選D.據(jù)狀態(tài)方程可知，當(dāng)p1p2時(shí)，若V12V2，則T12T2，A錯(cuò)；若V1V2，則T1T2，B錯(cuò)當(dāng)p12p2時(shí)，若V12V2，則T14T2，C錯(cuò)；若V1V2，則T12T2，D對二、非選擇題7密封的氣體的體積為2 L，壓強(qiáng)為2 atm，溫度為27 .加熱后，壓強(qiáng)和體積各增加20%，則它的最后溫度是_解析：由，即，得T2432 K.答案：432 K8(xx年江蘇高二檢測)若一定質(zhì)量的理想氣體分別按圖246所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是_(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能_(填“增加”、“減少”或“不變”)圖246解析：根據(jù)pVnRT可知，當(dāng)p不變時(shí)，V與T成正比；或者用排除法，A、B圖中壓強(qiáng)均發(fā)生變化，故應(yīng)選C.圖C中氣體溫度升高，故分子的平均動(dòng)能增大，所以理想氣體的內(nèi)能增加答案：C增加9.如圖247所示為粗細(xì)均勻、一端封閉一端開口的U形玻璃管當(dāng)t131 ，大氣壓強(qiáng)為p01 atm時(shí)，兩管水銀面相平，這時(shí)左管被封閉氣柱長l18 cm.求：圖247(1)當(dāng)溫度t2等于多少時(shí)，左管氣柱l2為9 cm?(2)當(dāng)溫度達(dá)到上問中的溫度t2時(shí)，為使左管氣柱l2為8 cm，則應(yīng)在右管加入多長的水銀柱？解析：(1)對左管中的氣體分析，p176 cmHg，V18S cm3，T1304 K，p278 cmHg，V29S cm3由得T2351 Kt2T227378 .(2)由，由于V1V3，T2T3，則p3 cmHg87.75 cmHg所以應(yīng)加入水銀柱的長度為8775 cm76 cm11.75 cm.答案：見解析10在密封的啤酒瓶中，下方為溶有CO2的啤酒，上方為純CO2氣體，在20 時(shí)，溶于啤酒中的CO2的質(zhì)量為mA1.050103 kg，上方氣體狀態(tài)CO2的質(zhì)量為mB0.137103 kg，壓強(qiáng)p0為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓當(dāng)溫度升高到40 時(shí)，啤酒中溶解的CO2的質(zhì)量有所減少，變?yōu)閙AmAm，瓶中氣體CO2的壓強(qiáng)上升到p1.已知：0.60，啤酒的體積不因溶入CO2而變化，且不考慮容器體積和啤酒體積隨溫度的變化又知對同種氣體，在體積不變的情況下與m成正比試計(jì)算p1等于多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析：在40 時(shí)，溶入啤酒的CO2的質(zhì)量為mAmAm，因CO2氣體總質(zhì)量守恒，氣態(tài)CO2的質(zhì)量為mBmBm，由題設(shè)知：0.60.又知對同種氣體，在體積不變的情況下與m成正比，可得(T0293 K，T1313 K)將式聯(lián)立解得p1p0代入數(shù)據(jù)算得：p11.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓答案：1.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓