第二章 习题课 气体实验定律与理想气体状态方程的应用-【高考领航】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步核心辅导与测评课时作业（人教版）

1．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室的温度．存放食物之前，该同学关闭冰箱密封门并给冰箱通电．若大气压为1.0×105 Pa，通电时显示温度为27 ℃，通电一段时间后显示温度为6 ℃，则此时冷藏室中气体的压强是(　　) A．2.2×104 Pa　　　　 B．9.3×105 Pa C．1.0×105 Pa D．9.3×104 Pa 解析：D　由查理定律得p2＝eq \f(T2,T1)p1＝eq \f(279,300)×1.0×105 Pa＝9.3×104 Pa，故D正确． 2．(2021·河北邢台期中)如图所示，是一定质量的气体从状态A经B到状态C的p ­T图像，由图像可知(　　) A．VA＝VB　　　　　　　 B．VB＝BC C．VB＜VC D．VA＞VC 解析：B　由气态方程eq \f(pV,T)＝C，得p＝eq \f(C,V)T，可知p ­T的斜率为eq \f(C,V)，可知VA＜VB，VB＝BC，VA＜VC ，故选B. 3．(2020·河北唐山段考)容积V＝20 L的钢瓶充满氧气后，压强为p＝30 atm，打开钢瓶阀门，把氧气分装到容积为V′＝5 L的小瓶子中去．若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶中的氧气压强p′＝2 atm.若在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是(　　) A．4瓶 B．50瓶 C．54瓶 D．56瓶 解析：D　气体的初态p1＝30 atm V1＝20 L 末态p2＝2 atm V2＝(V1＋nV ′)(n为瓶数) 由p1V1＝p2V2 解得n＝56，故ABC错误，D正确． 4．(2020·陕西渭南期末)如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体，然后关闭阀门．开始时容器中气体的温度为T0＝300 K．现通过加热丝(未画出)对封闭气体进行加热，使封闭气体的温度升高到T1＝350 K，温度升高到T1＝350 K后保持不变，打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时，容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为(　　) A．3∶4 B．5∶6 C．6∶7 D．7∶8 解析：C　由题意可知气体的加热过程为等容变化，由查理定律得eq \f(p0,T0)＝eq \f(p1,T1)，则p1＝eq \f(7,6)p0打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，设容器的体积为V0，膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V，解得V＝eq \f(7,6)V0，设剩余气体的质量与原来气体质量的比值为k，则k＝eq \f(ρV0,ρV)＝eq \f(V0,V)＝eq \f(6,7).故C正确，ABD错误． 5．(2020·吉林松原质检)一横截面积为S的汽缸水平放置，固定不动，汽缸壁是导热的．两个活塞A和B将汽缸分隔为1、2两气室，达到平衡时1、2两气室体积之比为5∶4，如图所示，在室温不变的条件下，缓慢推动活塞A，使之向右移动一段距离d，不计活塞与汽缸壁之间的摩擦，则活塞B向右移动的距离为(　　) A.eq \f(5,4)d B．eq \f(4,5)d C.eq \f(9,4)d D．eq \f(4,9)d 解析：D　以活塞为研究对象：初状态p1S＝p2S 气室1、2的体积分别为V1，V2 末状态p1′S＝p2′S 气室1、2的体积分别为V1′，V2′ 在活塞A向右移动d的过程中活塞B向右移动的距离为x，因温度不变，分别对气室1和气室2的气体运用玻意耳定律，得p1V1＝p1′(V1＋xS－dS) p2V2＝p2′(V2－xS) 代入数据可解得：x＝eq \f(4,9)d故ABC错误，D正确． 6．足够长的U形玻璃管开口朝下竖直放置，管中有两段水银，右边封闭了一段长度为LA的气体，左边的活塞封闭了一段长度为LB的气体，现将活塞缓慢地向上移动，左边的竖直管中始终有水银，两气柱长度变化是(　　) A．LA不变，LB增大 B．LA不变，LB减小 C．LA减小，LB增大 D．LA增大，LB减小 解析：A　对于右边封闭的气体LA而言属于等压变化，在缓慢移动过程中，温度几乎不变，由理想气体状态方程eq \f(pV,T)＝C可知，体积不变，所以LA不变，由于右侧压强不变，在压迫LB过程中，造成左右压强差增加，所以B部分压强变小，由理想气体状态方程eq \f(pV,T)＝C可知，在温度不变时，压强变小，所以体积变大，A正确． 7．(多选)(2020·广西防城港月考)下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是(　　) 解析：CD　根据气态方程eq \f(pV,T)＝C，可知气体做等容变化时V一定，则eq \f(p,T)＝k一定，根据数学知识p ­T图像应是过原点的倾斜直线，故AB错误，C正确；气体做等容变化时，根据查理定律