第2章 微专题 气体实验定律和理想气体状态方程的应用（Word练习）-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版2019）

(建议用时：40分钟) [基础训练] 题组一　理想气体的图像 1．如图所示，为质量恒定的某种理想气体的p－T图像，A、B、C三态中体积最大的状态是(　　) A．A状态 B．B状态 C．C状态 D．条件不足，无法确定 答案　C 解析　题图中各点与原点连线的斜率等于最小，作T轴的垂线可知，在温度相同的情况下，压强越大体积越小，所以C状态气体的体积最大，选项C正确． ，则可知C状态的 2．(多选)一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B，这一过程在V－T图上的表示如图所示，则(　　) A．在A→C过程中，气体的压强不断变大 B．在C→B过程中，气体的压强不断变小 C．在状态A时，气体的压强最大 D．在状态B时，气体的压强最大 答案　AD 解析　气体由A→C的变化过程是等温变化，由pV＝C(C是常量)可知，体积减小，压强增大，选项A正确；由C→B的变化过程中，气体的体积不发生变化，即为等容变化，由＝C(C是常量)可知，温度升高，压强增大，选项B错误；综上所述，由A→C→B的过程中气体的压强始终增大，所以气体在状态B时的压强最大，选项C错误，D正确． 3．(多选)一定质量的气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与T轴平行，da与bc平行，则气体体积在(　　) A．ab过程中不断增加 B．bc过程中保持不变 C．cd过程中不断增加 D．da过程中保持不变 答案　AB 解析　因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，选项B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，选项A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，选项C错误；如图所示，连接aO交cd于e，则ae是等容线，即Va＝Ve，因为Vd<Ve，所以Vd<Va，即da过程中气体体积变大，选项D错误． 题组二　变质量问题 4．用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积ΔV＝500 cm3，轮胎容积V＝3 L，原来压强p＝1.5 atm.现要使轮胎内压强变为p′＝4 atm，若用这个打气筒给自行车轮胎打气，则要打气次数为(设打气过程中空气的温度不变)(　　) A．10次 B．15次 C．20次 D．25次 答案　B 解析　打气过程中空气的温度不变，由玻意耳定律的气态方程得pV＋np0ΔV＝p′V，代入数据解得n＝15，选项B正确． 5．(多选)如图所示，用容积为V0的活塞式真空抽气机从容积为V0的容器中抽气，设容器中原来气体压强为p0，抽气过程中气体温度不变，则(　　) A．抽3次就可以将容器中气体抽完 B．抽一次后容积内压强为p0 C．抽一次后容器内压强为p0 D．抽3次后容积内压强为p0 答案　CD 解析　每次抽气后容器中气体的体积都会变成V0，所以不可能三次抽完容器中的气体，选项A错误；以容器中气体与抽气机中气体为研究对象，第一次抽气时，气体初状态参量为p0、V0，末状态参量为V1＝V0＋p0，选项D正确． 3p0＝2p0，同理可得，第3次抽气后，容器内气体压强为p3＝V0，由玻意耳定律得p1V2＝p2V3，解得p2＝V0＝p0，选项B错误，C正确；对第二次抽气过程，有V2＝V0，V3＝V0＋V0，由玻意耳定律得p0V0＝ p1V1，解得p1＝V0＝ 题组三　关联气体问题 6．如图所示，A、B是体积相同的汽缸，B内有一导热的可在汽缸内无摩擦滑动且体积不计的活塞C，D为不导热的阀门．起初阀门关闭，A内装有压强p1＝2.0×105 Pa，温度T1＝300 K的氮气；B内装有压强p2＝1.0×105 Pa，温度T2＝600 K的氧气．打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡．以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积(假定氮气和氧气均为理想气体，并与外界无热交换，连接汽缸的管道体积可忽略)，则V1与V2之比为(　　) A．1∶2 B．1∶4 C．1∶1 D．4∶1 答案　D 解析　活塞C向右移动，最后共同的温度为T，压强为p，由理想气体状态方程可知，对A部分气体有，选项D正确． ＝·＝，将两式相除得＝，对B部分气体有＝ 7．如图所示，一个密闭的汽缸，被活塞分成体积比为2∶1的左、右两室，汽缸壁与活塞是不导热的，他们之间没有摩擦，两室中气体的温度相等．现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间，活塞达到平衡后，左室的体积变为原来的，气体的温度T＝300 K，求右室气体的温度． 解析 由题意可知，左、右两室内气体初始状态压强和温度相同，设为p0、T0，体积分别为2V0和V0，加热后右室气体温度为T1， 以左室气体为研究对象，由理想气体状态方程可得， ＝ 以右室气体为研究对象，由理想气体状态方程可得，　 ＝ 联立两式并代入数据解得T1＝2T＝600 K. 答案