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课时分层作业(五) 理想气体状态方程
(建议用时:25分钟)
1.(多选)一定质量的理想气体,初始状态为p、V、T,经过一系列状态变化后,压强仍为p,则下列过程中不可实现的是( )
A.先等温膨胀,再等容降温
B.先等温压缩,再等容降温
C.先等容升温,再等温压缩
D.先等容降温,再等温压缩
AC [根据理想气体的状态方程=C,若经过等温膨胀,则T不变,V增加,p减小,再等容降温,则V不变,T降低,p减小,最后压强p肯定不是原来值,A不可实现;同理可以确定C不可实现.]
2.(多选)如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线,有关说法正确的是( )
A.a点对应的气体分子密集程度大于b点对应的气体分子密集程度
B.a点对应的气体状态其体积等于b点对应的气体体积
C.由状态a沿直线ab到状态b,气体经历的是等容过程
D.由状态a沿直线ab到状态b,气体经历的是等温过程
AD [由=C,a点对应的气体状态其体积小于b点对应的气体体积,故a点对应的气体分子密集程度大于b点对应的气体分子密集程度,故A正确,B错误;由状态a沿直线ab到状态b,气体经历的是等温过程,故C错误,D正确.]
3.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法正确的是( )
A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时,其体积增大为原来的2倍
B.一定质量的理想气体由状态1变化到状态2时,一定满足方程=
C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半,热力学温度加倍
D.一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍,可能是体积加倍,热力学温度减半
BC [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100 ℃上升到200 ℃时,体积增大为原来的1.27倍,A错误;理想气体状态方程成立的条件为质量不变,B正确;由理想气体状态方程=恒量可知,C正确,D错误.]
4.(多选)如图所示是理想气体经历的两个状态的pT图像,对应的pV图像和VT图像不正确的是( )
A B C D
AB [由pT图像可知,气体先经历等容变化,后经历等温膨胀,所以对应的pV图像是C,所以C正确,对应的VT图像是D,所以D正确.]
5.(多选)在下列图中,能反映一定质量的理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化后,又回到初始状态的图是( )
A B C D
ACD [根据pV、pT、VT图像的物理意义可以判断,其中B反映的是理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化,与题意不符,故A、C、D项符合要求.]
6.如图为医院给病人输液的部分装置,A为输液瓶,B为滴壶,C为进气管,与大气相通。在输液过程中(假设病人保持不动、瓶A液体未流完)( )
A.瓶A上方的气体压强、滴壶B中的气体压强均减小
B.瓶A上方的气体压强、滴壶B中的气体压强均增大
C.瓶A上方的气体压强增大,滴壶B中的气体压强不变
D.瓶A上方的气体压强减小,滴壶B中的气体压强不变
C [瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差,瓶A中的液面下降,液体产生的压强就减小,所以瓶A上方气体的压强会增大.进气管C处的压强为大气压强,不变化,从C到滴壶B之间的液柱高度不变,所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的,故A、B、D错误,C正确.]
7.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是( )
A.温度降低,压强增大
B.温度升高,压强不变
C.温度升高,压强减小
D.温度不变,压强减小
A [对于一定质量的理想气体pV=CT,得出V=C.当温度降低,压强增大时,体积减小,故A正确;当温度升高,压强不变时,体积增大,故B错;当温度升高,压强减小时,体积增大,故C错;当温度不变,压强减小时,体积增大,故D错.]
8.(多选)如图所示,用活塞把一定质量的理想气体封闭在气缸中,用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢向右移动,由状态①变化到状态②,如果环境保持恒温,分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度.气体从状态①变化到状态②,此过程可用下图中哪几个图像表示( )
A B C D
AD [由题意知,由状态①到状态②过程中,温度不变,体积增大,根据=C可知压强将减小.对A图像进行分析,pV图像是双曲线即等温线,且由①到②体积增大,压强减小,故A正确;对B图像进行分析,pV图像是直线,温度会发生变化,故B错误;对C图像进行分析,可知温度不变,体积却减小,故C错误;对D图像进行分析,可知温度不变,压强是减小的,故体积增大,D选项正确.]
9.如图所示