第二章 专题三 理想气体状态方程-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册【衡中课堂】课时周测月考（人教版）

物理 ! 选择性必修第三册 ! !" ! 答案精析 ! !(( !! < & 9 & ( < # 9 # 根据力的平衡条件有 < # +( < & +2- = 联立以上两式可得 9 # ( % #= - = < & + & 9 & 此后!汽缸中的气体经历等压过程!直至活塞刚好到达 $ 处!设此时汽缸中气体的温度为 9 $ "活塞位于 # 处和 $ 处时 气体的体积分别为 * # 和 * $ $根据盖 吕萨克定律有 * # 9 # ( * $ 9 $ 式中 * # (+H ! * $ (+ % H2> & 联立以上各式解得 9 $ ( % #= > H &% #= - = < & + & 9 & 从开始加热到活塞到达 $ 处的过程中!汽缸中的气体对外 做的功为 I( % < & +2- = & > $ 专题三 ! 理想气体状态方程 #!) ! 根据理想气体状态方程<* 9 (; 逐一分析可知 ) 项 正确$ $!( ! 对于理想气体!满足公式<* 9 (; !若体积增加而温度降 低!只要压强也变小!公式就成立!故 ( 项是可能的"若温度 升高!体积不变!压强应是变大的!故 + 项是不可能的"若温 度不变!压强与体积成反比!不可能同时增大!故 ) 项是不 可能的"若温度升高!压强减小!体积应是变大的!故 * 项是 不可能的$ %!) ! 密度增大为原来的 , 倍!则体积变为原来的# , !根据 < * 9 (; 知!故 ( # + 项错误! ) 项正确"压强不变!温度是原 来的# , !故 * 项错误$ ,!* ! 根据 < * # < 9 # * 9 图像的物理意义可以判断!其 中 * 项反映的是理想气体经历了等温变化 ' 等压变化 ' 等 容变化!与题意相符$ -!) ! 对气泡内气体)在湖底处 < # ( < & 2 ! = > ! * # ! 9 # ($//D ! 在水面时! < $ ( < & ! * $ ! 9 $ ($7&D !由理想气体状态方程 < # * # 9 # ( < $ * $ 9 $ !代入数据解得 * $ * # ( < # 9 $ < $ 9 # & %!# !故 ) 项正确$ .!) ! 根据理想气体状态方程<* 9 (; 可知! 9 ( < * !所以 9 # J 9 $ J9 % ( % < # * # & J % < $ * $ & J % < % * % & (%J,J% !故 ) 项 正确$ /!(* ! 理想气体是一种理想化模型!温度不太低!压强不太 大的实际气体可视为理想气体!只有理想气体才遵循气体 的实验定律!故 ( # * 项正确! + 项错误"一定质量的理想气 体的内能完全由温度决定!与体积无关!故 ) 项错误$ 0!() ! 根据理想气体的状态方程<* 9 (; !若经过等温膨胀! 则 9 不变! * 增加! < 减小!再等容降温!则 * 不变! 9 降低! < 减小!最后压强 < 肯定不是原来的值! ( 不能实现"同理 可以确定 ) 也不能实现!故 ( # ) 项正确$ 7!(* ! 由<* 9 (; 可知! # 点对应的气体体积小于 $ 点对应的 气体体积!故 # 点对应的气体分子的数密度大于 $ 点对应 的气体分子的数密度!故 ( 项正确! + 项错误"由状态 # 沿 直线 #$ 到状态 $ !气体经历的是等温过程!故 ) 项错误! * 项正确$ #&!+) ! 一定质量的理想气体压强不变!体积与热力学温度 成正比!温度由 #&&? 上升到 $&&? 时!体积增大为原来 的 #!$/ 倍!故 ( 项错误"理想气体状态方程成立的条件为 质量不变!故 + 项正确"由理想气体状态方程<* 9 (; !故 ) 项正确! * 项错误$ ##! " # # ,3#& , IG ! " $ #见解析图 解析!% # &根据理想气体状态方程<) * ) 9 ) ( < 3 * 3 9 3 !则 < ) ( < 3 * 3 9 ) * ) 9 3 ( $3#& , .,3$3#& $ #3,3#& $ IG(,3#& , IG $ % $ & ) ' 6 等容变化# 6 ' ; 等温变化# ; ' 3 等容变化!根 据理想气体状态方程可求得各状态的参量$ < 9 图像及 ) # 6 # ; # 3 各个状态如图所示$ #$! / . * & ! #!,9 & 解析!设初态压强为 < & !膨胀后 ) # 6 压强相等!均为 #!$ < & 6 中气体始末状态温度相等!根据玻意耳定律有 < & * & (#!$ < & % $* & '* ) & 解得 * ) ( / . * & ) 部分气体满足理想气体状态方程<& * & 9 & ( #!$ < & * ) 9 ) 解得 9 )