2022-2022学年高中物理课时作业8理想气体的状态方程新人教版选修3-.doc

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1、课时作业8理想气体的状态方程7根底稳固1(多项选择)对于理想气体以下说法不正确的选项是()A理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型B理想气体的分子间没有分子力C理想气体是一种理想模型，没有实际意义D实际气体在温度不太低，压强不太大的情况下，可当成理想气体解析：理想气体又称“完全气体，是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的气体人们把假想的，在任何情况下都严格遵守气体三定律的气体称为理想气体就是说：一切实际气体并不严格遵循这些定律，只有在温度较高，压强不大时，偏离才不显著所以一般可认为温度不低于0 ，压强不高于1.01105 Pa时的气体为理想气体从微观角度来看是指：“分子本身的体积和分子间

2、的作用力都可以忽略不计的气体，称为理想气体当实际气体的状态变化规律与理想气体比拟接近时，在计算中常把它看成是理想气体答案：AC2如图1为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的选项是()图1Aa点对应的气体分子密集程度大于b点对应的气体分子密集程度Ba点对应的气体状态其体积等于b点对应的气体体积C由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等容过程D气体在状态a时的值大于气体在状态b时的值解析：由C，a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积，故a点对应的气体分子密集程度大于b点对应的气体分子密集程度，故A正确，B错误；由状态a沿直线ab到状态b，气体经历的是等温过程，故

3、C错误；气体在状态a时的值等于气体在状态b时的值，故D错误答案：A图23图2为伽俐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假设玻璃管内水柱上升，那么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：水柱上升是结果，要找到原因外界温度降低，热胀冷缩内部体积减小水柱上升；外界大气压上升托起更高的水柱答案：A4(多项选择)一定质量的理想气体()A先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度B先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积C先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起

4、始温度D先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能解析：根据K(恒量)那么T，先等压膨胀，体积(V)将增大，再等容降温，那么压强p又减小，但pV的值难以确定其是否增减，故A错同理，VK，等温膨胀时，压强p减小，等压压缩时，温度(T)又减小，那么难以判定的值是否减小或增大，故B错同理T，先等容升温，压强p增大，再等压压缩时，V将减小，那么pV值可能不变，即T可能等于起始温度，故C正确先等容加热，再绝热压缩，气体的温度始终升高，那么内能必定增大，即D正确故C、D正确答案：CD5(多项选择)如图3所示，图中的a、b两点表示一定质量的理想气体的两个状态，关于气体a、b的两个状态的说法中正确的选项是(

5、)图3A密度之比为81B密度之比为91C分子间平均距离之比为12D分子间平均距离之比为13解析：根据，由图知8即VaVb，质量不变，a8b，分子间平均距离之比为.答案：AC图46一定质量的理想气体，经历了如图4所示的状态变化123过程，那么三个状态的温度之比是()A135B365C321 D563解析：由C得T1T2T3365，应选项B正确答案：B图57(多项选择)一定质量理想气体的状态经历了如图5所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行那么气体体积在()Aab过程中不断增加Bbc过程中保持不变Ccd过程中不断增加Dda过程中

6、保持不变解析：根据图象可知ab等温变化，由玻意耳定律可知该过程气体压强减小，体积增加，选项A正确bc为等容变化，体积不变，选项B正确cd为等压变化，由盖吕萨克定律得温度减小，体积减小，选项C错误da气体三个状态参量都在变化，设da段图象上各点到坐标原点所连直线斜率为k，da过程k值减小，由C得kVC，k减小，故气体体积V不断增加，选项D错误答案：AB综合应用8(多项选择)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲p乙，那么()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

7、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，B正确气体的温度直接反映出气体分子的平均动能大小，故C对答案：BC9在以下图中，不能反映理想气体经历了等温变化等容变化等压变化，又回到原来状态的图是()解析：根据pV、pT、VT图象的意义可以判断，其中选项D显示的是理想气体经历了等温变化等压变化等容变化，又回到原来状态的图与题意不符答案：D图610一圆筒形真空容器，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6，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

8、为h，那么温度为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，初状态为(T，hS，)；末状态为(T，hS，)，由理想气体状态方程，得hh，应选项C正确答案：C11(2022年连云港摸底)如图7所示，封闭有一定质量理想气体的气缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S.活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上开始时气缸内外压强相同，均为大气压p0(mgp0S)气缸内气体的温度T0，轻绳处在伸直状态不计摩擦，缓慢降低气缸内温度，最终使得

9、气体体积减半，求：图7(1)气体体积减半时的温度T1；(2)建立pV坐标系并在该坐标系中画出气体变化的整个过程解：(1)设初始气体体积为V，根据理想气体状态方程得：，解得T1T0.(2)气体变化的整个过程如图8所示图8图912如图9，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中当温度为280 K时，被封闭的气柱长L22 cm，两边水银柱高度差h16 cm，大气压强p076 cmHg.(1)为使左端水银面下降3 cm，封闭气体温度应变为多少？(2)封闭气体的温度重新回到280 K后，为使封闭气柱长度变为20 cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？解：(1)初态

10、压强p1(7616)cmHg60cmHg末态时左右水银面高度差为(1623)cm10cm，压强p2(7610)cmHg66cmHg由理想气体状态方程： 解得T2280K350K(2)设参加的水银高度为l，末态时左右水银面高度差h(1622)l由玻意耳定律： p1V1p3V3式中p376(20l)解得：l10 cm13.图10如图10所示，上端开口的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平面上，导热性能良好的活塞甲和绝热活塞乙质量均为m，两活塞均与汽缸接触良好且厚度不计，忽略一切摩擦，两活塞把汽缸内局部成高度相等的三个局部，下边两局部封闭有理想气体A和B.汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为t03 ，汽缸的

11、截面积为S，外界大气压强为且不变，现对气体B缓慢加热，求：活塞甲恰好到达汽缸上端时气体B的温度；假设在活塞甲上放一个质量为m的砝码丙，继续给气体B加热，当活塞甲再次到达汽缸上端时，气体B的温度解：设B开始的体积为V1，活塞甲移动至恰好到达汽缸上端的过程中气体B做等压变化，体积变为2V1，T0t0273270 K，有，得气体的温度为T12T0540 K.设放上丙继续加热过程后A的体积为V2，气体A做等温变化，由玻意耳定律得V1V2，而p0，解得V2V1，此时B的体积V33V1V1V1，由理想气体状态方程得：，那么此时气体B的温度为T2T0840 K.14如图11所示，一竖直放置、粗细均匀且足够长

12、的U形玻璃管，右端通过橡胶管与放在水中导热的球形容器连通，球形容器连同橡胶管的容积为V090 cm3，U形玻璃管中，被水银柱封闭有一定质量的理想气体当环境温度为0 时，U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h116 cm，水银柱上方空气柱长h020 cm，(大气压强p076 cmHg，U形玻璃管的横截面积为S0.5 cm2),图11)假设对水缓慢加热，应加热到多少摄氏度，两边水银柱高度会在同一水平面上？保持加热后的温度不变，往左管中缓慢注入水银，问注入水银的高度为多少时右管水银面回到原来的位置？解：初状态压强为p1p016 cmHg60 cmHg，体积为V1V0h0S，T1273 K.末状态p2p0，V2V1S，T2(273t) K.由理想气体状态方程有.代入数据得t86.63 .当往左管注入水银后，末状态压强为p，体积为V1V0h0S.由玻意耳定律p2V2pV1.解得p79.04 cmHg.那么h(79.0476)cm3.04 cm，可知往左管注入水银的高度为hh1h19.04 cm.8