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2019年高中物理 第8章 第3節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程隨堂課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2 .doc

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2019年高中物理 第8章 第3節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程隨堂課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2 .doc

2019年高中物理 第8章 第3節(jié)理想氣體的狀態(tài)方程隨堂課時(shí)作業(yè) 新人教版選修3-2 一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題) 1.關(guān)于理想氣體,下列說(shuō)法正確的是(  ) A.理想氣體能?chē)?yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律 B.實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太大的情況下,可看成理想氣體 C.實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太小的情況下, 可看成理想氣體 D.所有的實(shí)際氣體任何情況下,都可以看成理想氣體 答案:A 解析:理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都能遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體,A選項(xiàng)正確。它是實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大情況下的抽象。 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ρ=m/V可知,ρ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(guò)程,這一過(guò)程可以用下圖上的直線(xiàn)ABC來(lái)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(  ) A.TB=TA=TC       B.TA>TB>TC C.TB>TA=TC D.TB<TA=TC 答案:C 解析:由圖中各狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積的值可知: pAVA=pCVC<pBVB,因?yàn)椋胶懔?,可知TA=TC<TB。另外從圖中也可知A、C處在同一等溫線(xiàn)上,而B(niǎo)處在離原點(diǎn)更遠(yuǎn)的一條等溫線(xiàn)上,所以TB>TA=TC。 4.關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化,下列說(shuō)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(lái)的2倍 B.氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí),一定滿(mǎn)足方程= C.一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來(lái)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(lái)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(lái)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(kāi)口且足夠長(zhǎng),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 D.U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p-V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(guò)程1→3→2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1→3是氣體等壓過(guò)程, 據(jù)蓋—呂薩克定律有: =① 3→2是等容過(guò)程,據(jù)查理定律有: =② 由①②式合并消去T可得=。 7.某同學(xué)用吸管吹出一球形肥皂泡,開(kāi)始時(shí),氣體在口腔中的溫度為37℃,壓強(qiáng)為1.1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,吹出后的肥皂泡體積為0.5L,溫度為0℃。 (1)肥皂泡內(nèi)、外壓強(qiáng)差別不大,均近似等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。試估算肥皂泡內(nèi)的氣體分子個(gè)數(shù); (2)肥皂泡內(nèi)壓強(qiáng)近似等于1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。求這部分氣體在口腔內(nèi)的體積。 答案:(1)1.321022個(gè) (2)0.52L 解析:(1)肥皂泡內(nèi)氣體的摩爾數(shù) n==0.022mol 分子數(shù)N=nNA=0.0226.021023個(gè)=1.321022個(gè) (2)T1=273+37K=310K,T2=273K 由理想氣體狀態(tài)方程= V1==L=0.52L 能力提升 一、選擇題(1~3題為單選題,4題為多選題) 1.(吉林一中xx~xx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(wú)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(wú)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.在下圖中,不能反映理想氣體經(jīng)歷了等溫變化→等容變化→等壓變化,又回到原來(lái)狀態(tài)的圖是(  ) 答案:D 解析:根據(jù)p-V,p-T、V-T圖象的意義可以判斷,其中選項(xiàng)D顯示的理想氣體經(jīng)歷了等溫變化→等壓變化→等容變化,與題意不符。 3.下圖中A、B兩點(diǎn)代表一定質(zhì)量理想氣體的兩個(gè)不同的狀態(tài),狀態(tài)A的溫度為T(mén)A,狀態(tài)B的溫度為T(mén)B;由圖可知(  ) A.TB=2TA B.TB=4TA C.TB=6TA D.TB=8TA 答案:C 解析:對(duì)于A、B兩個(gè)狀態(tài)應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程=可得:===6,即TB=6TA,C項(xiàng)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(guò)程后會(huì)回到原來(lái)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(guò)一系列狀態(tài)變化后回到初始溫度,所以先在p-V坐標(biāo)中畫(huà)出等溫變化圖線(xiàn),然后在圖線(xiàn)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(guò)程畫(huà)出圖線(xiàn),如圖所示。從圖線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,有可能與原來(lái)的等溫線(xiàn)相交說(shuō)明經(jīng)過(guò)變化后能夠回到原來(lái)的溫度。選項(xiàng)A、D正確。 二、非選擇題 5.如圖,上端開(kāi)口的圓柱形氣缸豎直放置,截面積為510-3m2,一定質(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_(kāi)_______Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01105Pa,g取10N/kg)。若從初溫27℃開(kāi)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_(kāi)_______℃。 答案:1.05105 33 解析:p=p0+=1.05105Pa =,T2=306K,t2=33℃ 6.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S=510-5m2,活塞及框架的總質(zhì)量m0=510-2kg,大氣壓強(qiáng)p0=1.0105Pa.當(dāng)水溫為t0=13℃時(shí),注射器內(nèi)氣體的體積為5.5mL。(g=10m/s2) (1)向燒杯中加入熱水,穩(wěn)定后測(cè)得t1=65℃時(shí),氣體的體積為多大? (2)保持水溫t1=65℃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V1=6.5mL (2)由查理定律= 解得m=0.1kg。 7.一端開(kāi)口的U形管內(nèi)由水銀柱封有一段空氣柱,大氣壓強(qiáng)為76cmHg,當(dāng)氣體溫度為27℃時(shí)空氣柱長(zhǎng)為8cm,開(kāi)口端水銀面比封閉端水銀面低2cm, 如右圖所示,求: (1)當(dāng)氣體溫度上升到多少℃時(shí),空氣柱長(zhǎng)為10cm? (2)若保持溫度為27℃不變,在開(kāi)口端加入多長(zhǎng)的水銀柱能使空氣柱長(zhǎng)為6cm? 答案:(1)122.3℃ (2)28.7cm 解析:(1)p1=p0-ph=74cmHg V1=8S T1=300K p2=p0+ph=78cmHg V2=10S T2=? = T2=395.3K t2=122.3℃ (2)p3=? V3=6S T3=300K = p3=98.7cmHg 加入水銀柱的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=(98.7+2+22-76)cm=28.7cm

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