2019_2020学年高中物理第8章气体课时作业7理想气体的状态方程含解析新人教版选修3_3.doc

课时作业(七)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，A、B、C三项均可能，故D选项符合题意要求答案D2一定质量的理想气体，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T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最后压强p肯定不是原来值，A项错，同理可以确定C项也错，正确选项为B、D.答案BD3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据理想气体的性质可知，因为p甲<p乙，且V甲V乙，则可判断出T甲<T乙，B项正确；气体的温度直接反映出气体分子平均动能的大小，故C项对答案BC4一定质量的气体，从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到T0，再经等容变化使压强减小到p0，则气体最后状态为()A.p0、V0、T0B.p0、V0、T0C.p0、V0、T0 D.p0、V0、T0解析在等压过程中，VT，有，V3V0，再经过一个等容过程，有：，T3T0，所以B项正确答案B5.一定质量理想气体，状态变化过程如图中ABC图线所示，其中BC为一段双曲线若将这一状态变化过程表示在下图中的pT图像或VT图像上，其中正确的是()解析从图看出：AB是等压变化，BC是等温变化，CA是等容变化答案AC6一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图上的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()ATBTATC BTATBTCCTBTATC DTBTATC解析由图中各状态的压强和体积的值可知：pA·VApC·VCpB·VB，因为恒量，可知TATCTB.另外从图中也可知A、C处在同一等温线上，而B处在离原点更远的一条等温线上，所以TBTATC.答案C7.图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是()A温度降低，压强增大B温度升高，压强不变C温度升高，压强减小D温度不变，压强减小解析玻璃管内水柱上升，可能是玻璃泡内的空气的温度降低，即外界大气的温度降低所引起的，也可能是外界大气压增大，迫使液柱上升，故只有A项正确答案A8.一圆筒形真空容器，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C9如下图所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管相连，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0 ，B中气体温度为20 ，如果将它们的温度都降低10 ，那么水银柱将()A向A移动 B向B移动C不动 D不能确定解析假设水银柱不动，A、B两部分气体将进行等容变化对A：，pA.对B：，pB，由题意可知pApB，则pB>pA，则汞柱向A移动答案A10某同学用吸管吹出一球形肥皂泡，开始时，气体在口腔中的温度为37 ，压强为1.1标准大气压，吹出后的肥皂泡体积为0.5 L，温度为0 .(1)肥皂泡内、外压强均近似等于1标准大气压试估算肥皂泡内的气体分子个数；(2)肥皂泡内压强近似等于1标准大气压求这部分气体在口腔内的体积解析(1)肥皂泡内气体的摩尔数n0.022 mol分子数NnNA0.022×6.02×1023个1.32×1022个(2)T127337 K310 K，T2273 K由理想气体状态方程V1 L0.52 L答案(1)1.32×1022个(2)0.52 L11如图所示，内壁光滑的导热汽缸竖直放置在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为1.0×105 Pa、体积为2.0×103 m3的理想气体，现在活塞上方缓缓倒上沙子，使被封闭气体的体积变为原来的一半，然后将汽缸移出水槽，缓缓加热，使气体的温度变为127 .(1)求将汽缸刚从水槽中移出时气体的压强及缸内气体的最终体积；(2)在图乙中画出整个过程中汽缸内气体的状态变化(大气压强为1.0×105 Pa)解析(1)在活塞上方缓缓倒沙子的过程中，因汽缸导热，所以汽缸内被封闭的气体的温度不变，由题意知p11.0×105 Pa，V12.0×103 m3，V21.0×103 m3，T2273 K，T3(273127)K400 K，由玻意耳定律，得p1V1p2V2，将汽缸移出水槽，缓缓加热至127 的过程中，气体的压强不变，由盖·吕萨克定律得.代入数据，解得p22.0×105 Pa，V31.47×103 m3.(2)整个过程中缸内气体的状态变化表示为如图所示的abc过程答案(1)2.0×105 Pa1.47×103 m3(2)见解析图12.一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76 cmHg，当气体温度为27 时空气柱长为8 cm，开口端水银面比封闭端水银面低2 cm，如右图所示，求：(1)当气体温度上升到多少 时，空气柱长为10 cm?(2)若保持温度为27 不变，在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为6 cm?解析(1)p1p0ph74 cmHgV18ST1300 Kp2p0ph78 cmHgV210·ST2？T2395.3 Kt2122.3 (2)p3？V36ST3T1300 Kp398.7 cmHg加入水银柱的长度为L(98.722×276) cm28.7 cm答案(1)122.3 (2)28.7 cm13用销钉固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比VAVB21，如下图所示起初A中空气温度为127 ，压强为1.8×105 Pa，B中空气温度为27 ，压强为1.2×105 Pa.拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动(不漏气)，由于容器缓慢导热，最后都变成室温27 ，活塞也停止，求最后A中气体的压强解析设开始时气体A和B的压强、体积、温度分别为pA、VA、TA和pB、VB、TB，最终活塞停止时，两部分气体压强相等，用p表示；温度相同，用T表示；A和B的体积分别为VA和VB.根据理想气体状态方程可得：气体A：气体B：活塞移动前后总体积不变，则VAVBVAVB由和已知VA2VB可得：pT()300×()×105 Pa1.3×105 Pa.答案1.3×105 Pa8