【名师一号】高中物理 第八章《气体》理想气体的状态方程双基限时练 新人教版选修33 .doc_第1页
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文档简介

双基限时练(八)理想气体的状态方程1一定质量的理想气体,下列状态变化中不可能的是()a使气体体积增加而同时温度降低b使气体温度升高,体积不变,压强增大c使气体温度降低,压强减小,体积减小d使气体温度不变,而压强体积同时增大解析由理想气体状态方程常量,可知当温度不变时,气体的压强和体积的乘积保持不变,故d选项符合题意要求答案d2一定质量的理想气体,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,t1bp1p2,v1,t12t2cp12p2,v12v2,t12t2dp12p2,v1v2,t12t2解析由理想气体状态方程,可知d选项正确答案d3(多选题)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,再等温压缩解析根据理想气体状态方程c,若经过等温膨胀则p减小,再等容降温,p减小最后压强不会保持不变,故a选项错误;同理可知,c选项错误,b、d选项正确答案bd4如图所示,一定质量的理想气体,由状态a沿直线ab变化到b,在此过程中,气体的温度的变化情况是()a不断增大b不断减小c先减小后增大d先增大后减小解析,可知tctatb,故d选项正确答案d5为研究影响家用保温瓶保温效果的因素,某同学在保温瓶中灌入热水,现测量初始水温,经过一段时间后再测量末态水温改变实验条件,先后共做了6次实验,实验数据记录如下表:序号瓶内水量(ml)初始水温()时间(h)末态水温()11 0009147821 0009887431 5009148041 50098107552 0009148262 000981277下列研究方案中符合控制变量方法的是()a若研究瓶内水量与保温效果的关系,可用第1、3、5次实验数据b若研究瓶内水量与保温效果的关系,可用第2、4、6次实验数据c若研究初始水温与保温效果的关系,可用第1、2、3次实验数据d若研究保温时间与保温效果的关系,可用第4、5、6次实验数据解析由表知,1、3、5控制的初始温度相同和时间相同;2、4、6控制的时间不同答案a6如图所示为0.3 mol的某种气体的压强和温度关系pt图线p0表示1个标准大气压则气体在b状态的体积为()a5 l b3.2 lc1.2 l d8.4 l解析此气体在0 时压强为1个标准大气压,所以它的体积应为22.40.3 l6.72 l根据图线所示,从p0到a状态,气体进行等容变化,即a状态的体积为6.72 l,温度ta(127273)k400 k,由b状态tb(227273)k500 k,据盖吕萨克定律vbl8.4 l.答案d7一圆筒形真空容器,在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞,弹簧处于自然长度时,活塞正好触及筒底,如图,当在活塞下方注入一定质量的理想气体后,温度为t时,气柱高为h,则温度为t时,气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)()a. b.ch dh解析设弹簧的劲度系数为k,当气柱高为h时,弹簧弹力fkh,由此产生的压强(s为容器的横截面积)取封闭的气体为研究对象:初状态:(t,hs,);末状态;(t,hs,),由理想气体状态方程,得hh ,故c选项正确答案c8(多选题)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体,已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙,且p甲p乙则()a甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度b甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度c甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能d甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能解析根据理想气体的状态方程可知,因为p甲p乙,且v甲v乙,则可判断出t甲t乙,b正确;气体的温度直接反映出气体分子的平均动能的大小,故c对答案bc9(多选题)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,ab、bc、cd和da这四段过程在pt图上都是直线段,ab和dc的延长线通过坐标原点o,bc垂直于ab,由图可以判断()aab过程中气体体积不断减小bbc过程中气体体积不断减小ccd过程中气体体积不断增大dda过程中气体体积不断增大解析由pt图线的特点可知a、b在同一条等容线上,过程中体积不变,故a错;c、d在同一条等容线上,过程中体积不变,故c错;在pt图线中,图线的斜率越大与之对应的体积越小,因此bc的过程体积减小,同理da的过程体积增大,故b、d均正确答案bd10如图,上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为5103 m2,一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在气缸内,其压强为_ pa(大气压强取1.01105 pa,g取10 n/kg)若从初温27 开始加热气体,使活塞离气缸底部的高度由0.5 m缓慢变为0.51 m,则此时气体的温度为_ .解析pp01.05105 pa,t2306 k,t233 答案1.051053311一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定气缸内,开始时气体体积为v0,温度为27 .在活塞上施加压力,将气体体积压缩到v0,温度升高到57 .设大气压强p01.0105 pa,活塞与气缸壁的摩擦不计(1)求此时气体的压强;(2)保持温度不变,缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到v0,求此时气体的压强解析(1)由理想气体状态方程得,所以此时气体的压强为p1 pa1.65105 pa.(2)由玻意耳定律得p1v1p2v2,所以p2 pa1.1105 pa.答案(1)1.65105 pa(2)1.1105 pa12如图所示,带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,其下部放入盛水的烧杯中注射器活塞的横截面积s5105 m2,活塞及框架的总质量m05102 kg,大气压强p01.0105 pa.当水温为t013 时,注射器内气体的体积为5.5 ml.(g10 m/s2)求:(1)向烧杯中加入热水,稳定后测得t165 时,气体的体积为多大?(2)保持水温t165 不变,为使气体的体积恢复到5.5 ml,则要在框架上挂质量多大的钩码?解析(1)由盖吕萨克定律代入数据计算得v16.5 ml(2)由查理定律解得m0.1 kg.答案(1)6.5 ml(2)0.1 kg13某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7103 m3.往桶内倒入4.2103 m3的药液后开始打气,打气过程中药液不会向外喷出,如图所示如果每次能打进2.5104 m3的空气,要使喷雾器内空气的压强达4 atm,应打气几次?这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完?(设大气压强为1 atm)解析设标准大气压为p0,药桶中空气的体积为v,打气n次后,喷雾器中的空气压强达到4个标准大气压,打入的气体在1 atm的体积为v.根据理想气体状态方程的分态式,得p0vnp0v4p

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