2.3.2 理想气体的状态方程及状态变化图像 同步练习 -2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册

2.3.2理想气体的状态方程及状态变化图像（同步练习）一、单项选择题1.如图所示，容积一定的测温泡上端有感知气体压强的压力传感器。待测物体温度升高时，泡内封闭气体()A．内能不变，压强变大B．体积不变，压强变大C．温度不变，压强变小D．温度降低，压强变小2.为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，最有效的措施是()A．减压、升温B．增压、升温C．减压、降温D．增压、降温3.一定质量的理想气体，由状态A(1,3)沿直线AB变化到状态C(3,1)，如图所示，气体在A、B、C三个状态中的温度之比是()A．1∶1∶1B．1∶2∶3C．3∶4∶3D．4∶3∶44.一定质量的气体做等压变化时，其V­t图像如图所示，若保持气体质量不变，使气体的压强增大后，再让气体做等压变化，则其等压线与原来相比，下列可能正确的是()A．等压线与t轴之间夹角变大B．等压线与t轴之间夹角不变C．等压线与t轴交点的位置不变D．等压线与t轴交点的位置一定改变5.光滑绝热的轻质活塞把密封的圆筒容器分成A、B两部分，这两部分充有温度相同的气体，平衡时VA∶VB＝1∶2。现将A中气体加热到127℃，B中气体降低到27℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比VA′∶VB′为()A．1∶1 B．2∶3C．3∶4 D．2∶16.某一定质量的理想气体经历A→B和B→C两个状态变化的p­T图像如图所示，则其p­V图像应是()7.已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的(g取10m/s2，ρ水＝1.0×103kg/m3)()A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍二、多项选择题8.一定质量的理想气体，处在某一状态，经下列哪个过程后会回到原来的温度()A．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强B．先保持压强不变而使它的体积缩小，接着保持体积不变而减小压强C．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀9.如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中，用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，由状态①变化到状态②。如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度。气体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图像表示()10.一定质量的某种理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在p­T图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，cd平行于ab，由图可以判断()A．ab过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小C．cd过程中气体体积不断增大D．da过程中气体体积不断增大三、综合题11.内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程结束瞬间，温度为50℃，压强为1.0×105Pa，体积为0.93L。在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155L时，气体的压强增大到1.2×106Pa，这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？12.如图所示，内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端，空气柱长4cm，水银柱高58cm，进入封闭端长2cm，如图所示，此时温度是87℃，大气压强为75cmHg，求：(1)在图示位置空气柱的压强p1。(2)在图示位置，要使空气柱的长度变为3cm，温度必须降低到多少摄氏度？参考答案：一、单项选择题1.B2.D3.C4.C5.B6.C7.C二、多项选择题8.AD9.AD10.BCD解析：由题意可知四条直线段只有ab是等容过程，A错误；连接Ob、Oc和Od，则Ob、Oc、Od都是一定质量的理想气体的等容线，依据p­T图中等容线的特点(斜率越大，气体体积越小)，比较这几条图线的斜率，即可得出Va＝Vb＞Vd＞Vc，故选项B、C、D均正确。三、综合题11.解：由题意可知混合气体初状态的状态参量为p1＝1.0×105Pa，V1＝0.93L，T1＝(50＋273)K＝323K。混合气体末状态的状态参量为p2＝1.2×106Pa，V2＝0.155L，T2为未知量。由eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)可得T2＝eq\f(p2V2,p1V1)T1，将已知量代入上式，得T2＝eq\f(1.2×106×0.155,1.0×105×0.93)×323K＝646K，所以混合气体的温度t＝(646－273)℃＝373℃12.解：(1)图示位置空气柱的压强p1＝p0＋ph＝(75＋58)cmHg＝133cmHg。(2)对空气柱：初态：p1＝133cmHg，V1＝4S，T1＝(273＋8