2019-2020年高中物理 第2章2.4理想氣體狀 態(tài)方程知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3.doc
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2019-2020年高中物理 第2章2.4理想氣體狀 態(tài)方程知能優(yōu)化訓(xùn)練 滬科版選修3-3 1.對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體,下列狀態(tài)變化中不可能的是( ) A.使氣體體積增大,同時(shí)溫度降低、壓強(qiáng)減小 B.使氣體溫度升高,體積不變、壓強(qiáng)減小 C.使氣體溫度不變,而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大 D.使氣體溫度降低,壓強(qiáng)減小、體積減小 解析:選BC.根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程=C知,V增大,T降低,如果壓強(qiáng)減小,A可以實(shí)現(xiàn);同理,D可以實(shí)現(xiàn),B、C不可以實(shí)現(xiàn),因此選B、C. 2.一定質(zhì)量的某種理想氣體的壓強(qiáng)為p,熱力學(xué)溫度為T,單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)為n,則( ) A.p增大時(shí),n一定增大 B.T減小時(shí),n一定增大 C.p/T增大時(shí),n一定增大 D.p/T增大時(shí),n一定減小 解析:選C.單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)n與體積V有直接關(guān)系,V增大時(shí),n一定減小.由=C得增大時(shí),V減小,此時(shí)n一定增大,故只有C選項(xiàng)正確. 3.一定質(zhì)量的理想氣體,初始狀態(tài)為p、V、T,經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后,壓強(qiáng)仍為p,則下列過程中可以實(shí)現(xiàn)的是( ) A.先等溫膨脹,再等容降溫 B.先等溫壓縮,再等容降溫 C.先等容升溫,再等溫壓縮 D.先等容降溫,再等溫壓縮 解析:選BD.根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程=C,若經(jīng)過等溫膨脹則T不變,V增大,再經(jīng)等容降溫則V不變,T減小,則=C可知,V增大,T減小,p一定變化,A不正確;同理可以判斷出C不正確,B、D正確. 4.一個(gè)半徑為0.1 cm的氣泡,從18 m深的湖底上升.如果湖底水的溫度是8 ℃,湖面的溫度是24 ℃,湖面的大氣壓強(qiáng)是76 cmHg,那么氣泡升至湖面時(shí)體積是多少? 解析:由題意可知V1=πr3≈4.1910-3 cm3 p1=p0+ =(76+) cmHg≈208 cmHg T1=(273+8)K=281 K p2=76 cmHg T2=(273+24) K=297 K 根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程=得 V2== cm3 ≈0.012 cm3. 答案:0.012 cm3 一、選擇題 1.關(guān)于理想氣體,下列說法中正確的是( ) A.嚴(yán)格遵守玻意耳定律和查理定律的氣體稱為理想氣體 B.理想氣體客觀上是存在的,實(shí)際氣體不能看做理想氣體 C.溫度不太低(和室溫比較)和壓強(qiáng)不太大(和大氣壓比較)條件下的實(shí)際氣體可以近似看成理想氣體 D.和質(zhì)點(diǎn)的概念一樣,理想氣體是一種理想化的模型 解析:選ACD.理想氣體嚴(yán)格遵守氣體三定律,客觀上不存在,它是一種理想化的模型.在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大時(shí),實(shí)際氣體可以看成理想氣體. 2.如圖2-4-2所示,開口向下的豎直玻璃管的末端有一段水銀柱,當(dāng)玻璃管從豎直位置轉(zhuǎn)過45時(shí),開口端的水銀柱將( ) 圖2-4-2 A.從管的開口端流出一部分 B.不發(fā)生變化 C.沿著管子向上移動(dòng)一段距離 D.無法確定其變化情況 解析:選C.原先氣體的壓強(qiáng)為p0-ρgh(p0為大氣壓,h為水銀柱的豎直高度),當(dāng)將玻璃管轉(zhuǎn)過45時(shí),假設(shè)氣體體積不變,氣體壓強(qiáng)變?yōu)?p0-ρghcos45),壓強(qiáng)增大,由=C,因?yàn)門不變,p增大,V將減?。? 3.一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)歷了如圖2-4-3所示的狀態(tài)變化1→2→3過程,則三個(gè)狀態(tài)的溫度之比是( ) 圖2-4-3 A.1∶3∶5 B.3∶6∶5 C.3∶2∶1 D.5∶6∶3 解析:選B.由狀態(tài)方程知==,代入數(shù)據(jù)可以得出,T1∶T2∶T3=3∶6∶5. 4.某同學(xué)用帶有刻度的注射器做驗(yàn)證玻意耳定律的實(shí)驗(yàn),溫度計(jì)表明在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中都是等溫的,他根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了p-的關(guān)系圖線EF,從圖2-4-4中的圖線可以得出( ) 圖2-4-4 A.如果實(shí)驗(yàn)是從E狀態(tài)→F狀態(tài),則表示外界有空氣進(jìn)入注射器內(nèi) B.如果實(shí)驗(yàn)是從E狀態(tài)→F狀態(tài),則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來 C.如果實(shí)驗(yàn)是從F狀態(tài)→E狀態(tài),則表示注射器內(nèi)有部分空氣漏了出來 D.如果實(shí)驗(yàn)是從F狀態(tài)→E狀態(tài),則表示外界有空氣進(jìn)入注射器內(nèi) 解析:選AC.連接OE、OF,因斜率kOF>kOE,表示(pV)F>(pV)E,由克拉珀龍方程pV=RT知,E→F表明m增大,F(xiàn)→E表明m減小,所以B、D錯(cuò). 5.如圖2-4-5所示,為質(zhì)量恒定的某種氣體的p-T圖,A、B、C三態(tài)中體積最大的狀態(tài)是( ) 圖2-4-5 A.A狀態(tài) B.B狀態(tài) C.C狀態(tài) D.條件不足,無法確定 解析:選C.由理想氣體的狀態(tài)方程=C變形后可得p=T,可見,圖線斜率越小時(shí)體積越大,C正確. 6.一定質(zhì)量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關(guān)系正確的是( ) A.p1=p2,V1=2V2,T1=T2 B.p1=p2,V1=V2,T1=2T2 C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2 D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2 解析:選D.據(jù)狀態(tài)方程=可知,當(dāng)p1=p2時(shí),若V1=2V2,則T1=2T2,A錯(cuò);若V1=V2,則T1=T2,B錯(cuò).當(dāng)p1=2p2時(shí),若V1=2V2,則T1=4T2,C錯(cuò);若V1=V2,則T1=2T2,D對(duì). 二、非選擇題 7.密封的氣體的體積為2 L,壓強(qiáng)為2 atm,溫度為27 ℃.加熱后,壓強(qiáng)和體積各增加20%,則它的最后溫度是________. 解析:由=, 即=,得T2=432 K. 答案:432 K 8.(xx年江蘇高二檢測(cè))若一定質(zhì)量的理想氣體分別按圖2-4-6所示的三種不同過程變化,其中表示等壓變化的是________(填“A”、“B”或“C”),該過程中氣體的內(nèi)能________(填“增加”、“減少”或“不變”). 圖2-4-6 解析:根據(jù)pV=nRT可知,當(dāng)p不變時(shí),V與T成正比;或者用排除法,A、B圖中壓強(qiáng)均發(fā)生變化,故應(yīng)選C.圖C中氣體溫度升高,故分子的平均動(dòng)能增大,所以理想氣體的內(nèi)能增加. 答案:C 增加 9.如圖2-4-7所示為粗細(xì)均勻、一端封閉一端開口的U形玻璃管.當(dāng)t1=31 ℃,大氣壓強(qiáng)為p0=1 atm時(shí),兩管水銀面相平,這時(shí)左管被封閉氣柱長(zhǎng)l1=8 cm.求: 圖2-4-7 (1)當(dāng)溫度t2等于多少時(shí),左管氣柱l2為9 cm? (2)當(dāng)溫度達(dá)到上問中的溫度t2時(shí),為使左管氣柱l2為8 cm,則應(yīng)在右管加入多長(zhǎng)的水銀柱? 解析:(1)對(duì)左管中的氣體分析,p1=76 cmHg, V1=8S cm3,T1=304 K, p2=78 cmHg,V2=9S cm3 由=得T2==351 K t2=T2-273=78 ℃. (2)由=,由于V1=V3,T2=T3,則 p3== cmHg=87.75 cmHg 所以應(yīng)加入水銀柱的長(zhǎng)度為 87.75 cm-76 cm=11.75 cm. 答案:見解析 10.在密封的啤酒瓶中,下方為溶有CO2的啤酒,上方為純CO2氣體,在20 ℃時(shí),溶于啤酒中的CO2的質(zhì)量為mA=1.05010-3 kg,上方氣體狀態(tài)CO2的質(zhì)量為mB=0.13710-3 kg,壓強(qiáng)p0為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓.當(dāng)溫度升高到40 ℃時(shí),啤酒中溶解的CO2的質(zhì)量有所減少,變?yōu)閙A′=mA-Δm,瓶中氣體CO2的壓強(qiáng)上升到p1.已知:=0.60,啤酒的體積不因溶入CO2而變化,且不考慮容器體積和啤酒體積隨溫度的變化.又知對(duì)同種氣體,在體積不變的情況下與m成正比.試計(jì)算p1等于多少個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓?(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 解析:在40 ℃時(shí),溶入啤酒的CO2的質(zhì)量為 mA′=mA-Δm,① 因CO2氣體總質(zhì)量守恒,氣態(tài)CO2的質(zhì)量為 mB′=mB+Δm,② 由題設(shè)知:=0.60.③ 又知對(duì)同種氣體,在體積不變的情況下與m成正比,可得=(T0=293 K,T1=313 K).④ 將①②③④式聯(lián)立解得p1=p0 代入數(shù)據(jù)算得:p1=1.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓. 答案:1.6個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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