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2019-2020年高中物理 第8章 第3節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程同步練習(xí) 新人教版選修3-3.doc

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2019-2020年高中物理 第8章 第3節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程同步練習(xí) 新人教版選修3-3.doc

2019-2020年高中物理 第8章 第3節(jié) 理想氣體的狀態(tài)方程同步練習(xí) 新人教版選修3-3一、選擇題(13題為單選題,4、5題為多選題)1為了控制溫室效應(yīng),各國科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想。有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實(shí),設(shè)想將CO2液化后,送入深海海底,以減小大氣中的CO2的濃度。為使CO2液化,最有效的措施是()A減壓、升溫B增壓、升溫C減壓、降溫D增壓、降溫答案:D解析:要將CO2液化需減小體積,根據(jù)C,知D選項(xiàng)正確。2有一定質(zhì)量的理想氣體,如果要使它的密度減小,可能的辦法是()A保持氣體體積一定,升高溫度B保持氣體的壓強(qiáng)和溫度一定,增大體積C保持氣體的溫度一定,增大壓強(qiáng)D保持氣體的壓強(qiáng)一定,升高溫度答案:D解析:由m/V可知,減小,V增大,又由C可知A、B、C錯(cuò),D對(duì)。3一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)歷一膨脹過程,這一過程可以用下圖上的直線ABC來表示,在A、B、C三個(gè)狀態(tài)上,氣體的溫度TA、TB、TC相比較,大小關(guān)系為()ATBTATCBTA>TB>TCCTB>TATCDTB<TATC答案:C解析:由圖中各狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積的值可知:pAVApCVC<pBVB,因?yàn)楹懔?,可知TATC<TB。另外從圖中也可知A、C處在同一等溫線上,而B處在離原點(diǎn)更遠(yuǎn)的一條等溫線上,所以TB>TATC。4關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化,下列說法中正確的是()A一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)壓強(qiáng)不變而溫度由100上升到200時(shí),其體積增大為原來的2倍B氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí),一定滿足方程C一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍,可能是壓強(qiáng)減半,熱力學(xué)溫度加倍D一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大到原來的2倍,可能是體積不變,熱力學(xué)溫度加倍答案:CD解析:一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變,體積與熱力學(xué)溫度成正比。溫度由100上升到200時(shí),體積增大為原來的1.27倍,故A錯(cuò)誤;理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為質(zhì)量不變,B項(xiàng)缺條件,故錯(cuò)誤。由理想氣體狀態(tài)方程恒量可知,C、D正確。5.如圖所示,一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi),右管上端開口且足夠長,右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h(yuǎn),能使h變大的原因是()A環(huán)境溫度升高B大氣壓強(qiáng)升高C沿管壁向右管內(nèi)加水銀DU形玻璃管自由下落答案:ACD解析:對(duì)于左端封閉氣體,溫度升高,由理想氣體狀態(tài)方程可知:氣體發(fā)生膨脹,h增大,故A對(duì)。大氣壓升高,氣體壓強(qiáng)將增大,體積減小,h減小,故B錯(cuò)。向右管加水銀,氣體壓強(qiáng)增大,內(nèi)、外壓強(qiáng)差增大,h將增大,所以C對(duì)。當(dāng)管自由下落時(shí),水銀不再產(chǎn)生壓強(qiáng),氣壓壓強(qiáng)減小,h變大,故D正確。二、非選擇題6如圖所示,1、2、3為pV圖中一定量理想氣體的三種狀態(tài),該理想氣體由狀態(tài)1經(jīng)過程132到達(dá)狀態(tài)2。試?yán)脷怏w實(shí)驗(yàn)定律證明:。答案:證明:由題圖可知13是氣體等壓過程,據(jù)蓋呂薩克定律有:32是等容過程,據(jù)查理定律有:由式合并消去T可得。7.如圖所示,一個(gè)密閉的氣缸,被活塞分成體積相等的左、右兩室,氣缸壁與活塞是不導(dǎo)熱的;它們之間沒有摩擦,兩室中氣體的溫度相等?,F(xiàn)利用電熱絲對(duì)右室加熱一段時(shí)間,達(dá)到平衡后, 左室的體積變?yōu)樵瓉淼?,氣體的溫度T1300K,求右室氣體的溫度。答案:500K解析:根據(jù)題意對(duì)氣缸中左、右兩室中氣體的狀態(tài)進(jìn)行分析:左室的氣體:加熱前p0、V0、T0,加熱后p1、V0,T1;右室的氣體:加熱前p0、V0、T0,加熱后p1、V0、T2。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:恒量,左室氣體,右室氣體,所以,所以T2500K。能力提升一、選擇題(13題為單選題,4題為多選題)1.(吉林一中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)如圖所示,一根豎直的彈簧支持著一倒立氣缸的活塞,使氣缸懸空而靜止。設(shè)活塞與缸壁間無摩擦,可以在缸內(nèi)自由移動(dòng),缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同,則下列結(jié)論中正確的是()A若外界大氣壓增大,則彈簧將壓縮一些B若外界大氣壓增大,則氣缸的上底面距地面的高度將增大C若氣溫升高,則活塞距地面的高度將減小D若氣溫升高,則氣缸的上底面距地面的高度將增大答案:D解析:以活塞和氣缸整體為研究對(duì)象可知,重力等于彈簧彈力,跟外界大氣壓無關(guān),即彈簧壓縮量不變,A錯(cuò)。以氣缸為研究對(duì)象,若外界大氣壓增大,則氣缸的上底面距地面的高度將減小,B錯(cuò)。若氣溫升高,因?yàn)閺椓Σ蛔兓钊嗟孛娴母叨炔蛔?,C錯(cuò)。若氣溫升高,氣體壓強(qiáng)增大故氣缸上升所以上底面距地面的高度將增大,D對(duì)。2如圖為一定質(zhì)量的理想氣體兩次不同體積下的等容變化圖線,有關(guān)說法正確的是()Aa點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子密集程度大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子密集程度Ba點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積等于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體體積C由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b,氣體經(jīng)歷的是等容過程D氣體在狀態(tài)a時(shí)的值大于氣體在狀態(tài)b時(shí)的值答案:A解析:由C,a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體狀態(tài)其體積小于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體體積,故a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子密集程度大于b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的氣體分子密集程度,故A正確,B錯(cuò)誤;由狀態(tài)a沿直線ab到狀態(tài)b,氣體經(jīng)歷的是等溫過程,故C錯(cuò)誤;氣體在狀態(tài)a時(shí)的值等于氣體在狀態(tài)b時(shí)的值,故D錯(cuò)誤。3已知湖水深度為20 m,湖底水溫為4,水面溫度為17,大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa。當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時(shí),其體積約為原來的(取g10 m/s2,水1.0103 kg/m3)()A12.8倍B8.5倍C3.1倍D2.1倍答案:C解析:湖底壓強(qiáng)大約為p0水gh,即3個(gè)大氣壓,由氣體狀態(tài)方程,當(dāng)一氣泡從湖底緩慢升到水面時(shí),其體積約為原來的3.1倍,選項(xiàng)C正確。4一定質(zhì)量的某實(shí)際氣體,處在某一狀態(tài),經(jīng)下列哪個(gè)過程后會(huì)回到原來的溫度()A先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹,接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)B先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積減小,接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)C先保持體積不變而增大壓強(qiáng),接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹D先保持體積不變而減小壓強(qiáng),接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹答案:AD解析:由于此題要經(jīng)過一系列狀態(tài)變化后回到初始溫度,所以先在pV坐標(biāo)中畫出等溫變化圖線,然后在圖線上任選中間一點(diǎn)代表初始狀態(tài),根據(jù)各個(gè)選項(xiàng)中的過程畫出圖線,如圖所示。從圖線的趨勢來看,有可能與原來的等溫線相交說明經(jīng)過變化后能夠回到原來的溫度。選項(xiàng)A、D正確。二、非選擇題5.如圖,上端開口的圓柱形氣缸豎直放置,截面積為5103m2,一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0kg的光滑活塞封閉在氣缸內(nèi),其壓強(qiáng)為_Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01105Pa,g取10N/kg)。若從初溫27開始加熱氣體,使活塞離氣缸底部的高度由0.5m緩慢變?yōu)?.51m,則此時(shí)氣體的溫度為_。答案:1.0510533解析:pp01.05105Pa,T2306K,t2336如圖所示,帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺(tái)上,其下部放入盛水的燒杯中。注射器活塞的橫截面積S5105m2,活塞及框架的總質(zhì)量m05102kg,大氣壓強(qiáng)p01.0105Pa.當(dāng)水溫為t013時(shí),注射器內(nèi)氣體的體積為5.5mL。(g10m/s2)(1)向燒杯中加入熱水,穩(wěn)定后測得t165時(shí),氣體的體積為多大?(2)保持水溫t165不變,為使氣體的體積恢復(fù)到5.5mL,則要在框架上掛質(zhì)量多大的鉤碼?答案:(1)6.5mL(2)0.1kg解析:(1)由蓋呂薩克定律得V16.5mL(2)由查理定律解得m0.1kg。7(諸城一中xxxx學(xué)年高二下學(xué)期期末)教室的容積是100m3,在溫度是7,大氣壓強(qiáng)為1.0105Pa時(shí),室內(nèi)空氣的質(zhì)量是130kg,當(dāng)溫度升高到27時(shí)大氣壓強(qiáng)為1.2105Pa時(shí),教室內(nèi)空氣質(zhì)量是多少?答案:145.6kg解析:初態(tài):p11.0105Pa,V1100m3,T1(2737)K280K。末態(tài):p21.2105Pa,V2?,T2300K。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程:得V2V1m389.3m3,V2<V1,有氣體流入房間。m2m1145.6kg。

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