2019-2020年高中物理 第8章 第3節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程同步練習(xí) 新人教版選修3-3一、選擇題(13題為單選題，4、5題為多選題)1為了控制溫室效應(yīng)，各國科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想。有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實，設(shè)想將CO2液化后，送入深海海底，以減小大氣中的CO2的濃度。為使CO2液化，最有效的措施是()A減壓、升溫B增壓、升溫C減壓、降溫D增壓、降溫答案：D解析：要將CO2液化需減小體積，根據(jù)C，知D選項正確。2有一定質(zhì)量的理想氣體，如果要使它的密度減小，可能的辦法是()A保持氣體體積一定，升高溫度B保持氣體的壓強和溫度一定，增大體積C保持氣體的溫度一定，增大壓強D保持氣體的壓強一定，升高溫度答案：D解析：由m/V可知，減小，V增大，又由C可知A、B、C錯，D對。3一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一膨脹過程，這一過程可以用下圖上的直線ABC來表示，在A、B、C三個狀態(tài)上，氣體的溫度TA、TB、TC相比較，大小關(guān)系為()ATBTATCBTA>TB>TCCTB>TATCDTB<TATC答案：C解析：由圖中各狀態(tài)的壓強和體積的值可知：pAVApCVC<pBVB，因為恒量，可知TATC<TB。另外從圖中也可知A、C處在同一等溫線上，而B處在離原點更遠的一條等溫線上，所以TB>TATC。4關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化，下列說法中正確的是()A一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)壓強不變而溫度由100上升到200時，其體積增大為原來的2倍B氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時，一定滿足方程C一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍，可能是壓強減半，熱力學(xué)溫度加倍D一定質(zhì)量的理想氣體壓強增大到原來的2倍，可能是體積不變，熱力學(xué)溫度加倍答案：CD解析：一定質(zhì)量的理想氣體壓強不變，體積與熱力學(xué)溫度成正比。溫度由100上升到200時，體積增大為原來的1.27倍，故A錯誤；理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為質(zhì)量不變，B項缺條件，故錯誤。由理想氣體狀態(tài)方程恒量可知，C、D正確。5.如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h，能使h變大的原因是()A環(huán)境溫度升高B大氣壓強升高C沿管壁向右管內(nèi)加水銀DU形玻璃管自由下落答案：ACD解析：對于左端封閉氣體，溫度升高，由理想氣體狀態(tài)方程可知：氣體發(fā)生膨脹，h增大，故A對。大氣壓升高，氣體壓強將增大，體積減小，h減小，故B錯。向右管加水銀，氣體壓強增大，內(nèi)、外壓強差增大，h將增大，所以C對。當(dāng)管自由下落時，水銀不再產(chǎn)生壓強，氣壓壓強減小，h變大，故D正確。二、非選擇題6如圖所示，1、2、3為pV圖中一定量理想氣體的三種狀態(tài)，該理想氣體由狀態(tài)1經(jīng)過程132到達狀態(tài)2。試利用氣體實驗定律證明：。答案：證明：由題圖可知13是氣體等壓過程，據(jù)蓋呂薩克定律有：32是等容過程，據(jù)查理定律有：由式合并消去T可得。7.如圖所示，一個密閉的氣缸，被活塞分成體積相等的左、右兩室，氣缸壁與活塞是不導(dǎo)熱的；它們之間沒有摩擦，兩室中氣體的溫度相等?，F(xiàn)利用電熱絲對右室加熱一段時間，達到平衡后， 左室的體積變?yōu)樵瓉淼模瑲怏w的溫度T1300K，求右室氣體的溫度。答案：500K解析：根據(jù)題意對氣缸中左、右兩室中氣體的狀態(tài)進行分析：左室的氣體：加熱前p0、V0、T0，加熱后p1、V0，T1；右室的氣體：加熱前p0、V0、T0，加熱后p1、V0、T2。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：恒量，左室氣體，右室氣體，所以，所以T2500K。能力提升一、選擇題(13題為單選題，4題為多選題)1.(吉林一中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)如圖所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞，使氣缸懸空而靜止。設(shè)活塞與缸壁間無摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動，缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是()A若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些B若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將增大C若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小D若氣溫升高，則氣缸的上底面距地面的高度將增大答案：D解析：以活塞和氣缸整體為研究對象可知，重力等于彈簧彈力，跟外界大氣壓無關(guān)，即彈簧壓縮量不變，A錯。以氣缸為研究對象，若外界大氣壓增大，則氣缸的上底面距地面的高度將減小，B錯。若氣溫升高，因為彈力不變活塞距地面的高度不變，C錯。若氣溫升高，氣體壓強增大故氣缸上升所以上底面距地面的高度將增大，D對。2如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線，有關(guān)說法正確的是()Aa點對應(yīng)的氣體分子密集程度大于b點對應(yīng)的氣體分子密集程度Ba點對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積等于b點對應(yīng)的氣體體積C由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等容過程D氣體在狀態(tài)a時的值大于氣體在狀態(tài)b時的值答案：A解析：由C，a點對應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點對應(yīng)的氣體體積，故a點對應(yīng)的氣體分子密集程度大于b點對應(yīng)的氣體分子密集程度，故A正確，B錯誤；由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b，氣體經(jīng)歷的是等溫過程，故C錯誤；氣體在狀態(tài)a時的值等于氣體在狀態(tài)b時的值，故D錯誤。3已知湖水深度為20 m，湖底水溫為4，水面溫度為17，大氣壓強為1.0105Pa。當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時，其體積約為原來的(取g10 m/s2，水1.0103 kg/m3)()A12.8倍B8.5倍C3.1倍D2.1倍答案：C解析：湖底壓強大約為p0水gh，即3個大氣壓，由氣體狀態(tài)方程，當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時，其體積約為原來的3.1倍，選項C正確。4一定質(zhì)量的某實際氣體，處在某一狀態(tài)，經(jīng)下列哪個過程后會回到原來的溫度()A先保持壓強不變而使它的體積膨脹，接著保持體積不變而減小壓強B先保持壓強不變而使它的體積減小，接著保持體積不變而減小壓強C先保持體積不變而增大壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹D先保持體積不變而減小壓強，接著保持壓強不變而使它的體積膨脹答案：AD解析：由于此題要經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后回到初始溫度，所以先在pV坐標(biāo)中畫出等溫變化圖線，然后在圖線上任選中間一點代表初始狀態(tài)，根據(jù)各個選項中的過程畫出圖線，如圖所示。從圖線的趨勢來看，有可能與原來的等溫線相交說明經(jīng)過變化后能夠回到原來的溫度。選項A、D正確。二、非選擇題5.如圖，上端開口的圓柱形氣缸豎直放置，截面積為5103m2，一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi)，其壓強為_Pa(大氣壓強取1.01105Pa，g取10N/kg)。若從初溫27開始加熱氣體，使活塞離氣缸底部的高度由0.5m緩慢變?yōu)?.51m，則此時氣體的溫度為_。答案：1.0510533解析：pp01.05105Pa，T2306K，t2336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S5105m2，活塞及框架的總質(zhì)量m05102kg，大氣壓強p01.0105Pa.當(dāng)水溫為t013時，注射器內(nèi)氣體的體積為5.5mL。(g10m/s2)(1)向燒杯中加入熱水，穩(wěn)定后測得t165時，氣體的體積為多大？(2)保持水溫t165不變，為使氣體的體積恢復(fù)到5.5mL，則要在框架上掛質(zhì)量多大的鉤碼？答案：(1)6.5mL(2)0.1kg解析：(1)由蓋呂薩克定律得V16.5mL(2)由查理定律解得m0.1kg。7(諸城一中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)教室的容積是100m3，在溫度是7，大氣壓強為1.0105Pa時，室內(nèi)空氣的質(zhì)量是130kg，當(dāng)溫度升高到27時大氣壓強為1.2105Pa時，教室內(nèi)空氣質(zhì)量是多少？答案：145.6kg解析：初態(tài)：p11.0105Pa，V1100m3，T1(2737)K280K。末態(tài)：p21.2105Pa，V2？，T2300K。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：得V2V1m389.3m3，V2<V1，有氣體流入房間。m2m1145.6kg。