专题强化训练一 理想气体图像问题和变质量问题-2021-2022学年高二物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019选择性必修第三册）

专题强化训练一：理想气体图像问题和变质量问题 考点一：理想气体的图像问题 名称 图像 特点 其他图像 等 温 线 p－V pV＝CT(C为常量)，即pV之积越大的等温线对应的温度越高，离原点越远 p－ p＝，斜率k＝CT，即斜率越大，对应的温度越高 等 容 线 p－T p＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的体积越小 等 压 线 V－T V＝T，斜率k＝，即斜率越大，对应的压强越小 【精讲】 1．一定质量的理想气体经历两个不同过程，分别由压强-体积（p-V）图上的两条曲线I和II表示，如图所示，曲线均为反比例函数曲线的一部分。a、b为曲线I上的两点，气体在状态a和b的压强分别，温度分别为Ta、Tb。c、d为曲线II上的两点，气体在状态c和d的压强分别，温度分别为Tc、Td。下列关系式正确的是（　　） A． B． C． D． 【精练】 2．如图所示，一定质量的理想气体经历了A→B→C→A的状态变化过程，则下列说法正确的是（　　） A．A→B过程中，气体分子间距减小 B．A→B过程中，气体内能增加 C．B→C过程中，气体压强减小 D．C→A过程中，气体压强增大 3．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab，bc，cd，da四个过程又回到状态a，其体积V与热力学温度T的关系图像如图所示，cd的延长线经过坐标原点O，ab、bc分别与横轴、纵轴平行，e是Ob与da的交点，下列说法正确的是（　　） A．气体从状态c到状态d是等容变化 B．ab之间某个状态的压强小于状态e的压强 C．气体从状态b到状态c是气体对外做功同时吸热 D．气体从状态d到状态a是压强增大 考点二、变质量问题 分析气体的变质量问题时，可以通过巧妙选择合适的研究对象，将变质量转化为定质量问题，然后用气体实验定律或理想气体状态方程求解． (1)打气问题 向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量的问题．只要选择球、轮胎内原有气体和即将打入的气体作为研究对象，就可以把充气过程中的气体质量变化的问题转化为定质量气体的状态变化问题． (2)抽气问题 从容器内抽气的过程中，容器内的气体质量不断减小，这属于变质量问题．分析时，将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体作为研究对象，质量不变，故抽气过程可看作是膨胀的过程． 【精讲】 4．电动自行车轮胎气压如果过小不仅不好骑而且又很容易损坏内胎，甚至使车轮变形，轮胎气压如果过大会使轮胎的缓冲性能下降，抗冲击能力降低，钢丝帘线易断裂或发生爆胎，必须保持合适的轮胎气压来延长轮胎使用寿命。某人用打气筒给闲置很久的电动自行车打气，电动自行车内胎的容积为，胎内原来空气压强等于标准大气压强，温度为室温27℃，设每打一次可打入压强为一个标准大气压的空气120cm3。打气过程中由于压缩气体做功和摩擦生热，打了30次后胎内温度升高到33℃。 （1）假设车胎因膨胀而增大的体积可以忽略不计，则此时车胎内空气压强为多少； （2）电动自行车轮胎气压在室温情况下标准压强为，如果此次打气后胎压过大需要放出一部分气体，使车胎内气压在室温情况下达到，试求放出气体的体积占轮胎内总气体体积的比例。 【精练】 5．如图为一款户外野营充气床垫。该床垫充气阀门打开未充气时，里面有气体。使用手动充气泵往里面打气，充好后床垫内气体。床垫充好气后关闭充气阀门，人躺在床垫上，床垫内气体体积减小10%，压强为。已知大气压强为，充气泵每次打入压强为的气体5L，床垫内气体温度始终不变且可视为理想气体，求： （1）床垫充好气未负重时气体的压强； （2）床垫要充好充气泵需要打气的次数。 6．某品牌篮球的标准气压为160kPa。小明从商场购买了一只该品牌的篮球，到家后测得球内气压仅为150kPa，此时室内温度为3℃。篮球内空气可视为理想气体，且球内空气的体积始终保持不变。 （ⅰ）若不给该篮球充气，要使球内气压达到标准气压，求篮球的温度应达到多少？ （ⅱ）为了检测该篮球的抗压性能，在做好防护措施的情况下，小明用气泵给篮球缓慢充气，测得球内气压达到600kPa时，篮球瞬间炸裂，整个过程在3℃的室温下完成。求该过程中充入篮球的空气质量。（已知3℃、150kPa时，空气的密度为）。 专题强化试题精练 一、单选题 7．如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，经历过程①、②、③到达状态d。对此气体，下列说法错误的是（   ） A．过程①中，气体体积不断增大 B．过程②中，气体从外界吸收热量 C．过程③中，气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数增加 D．状态a的体积大于状态d的体积 8．如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态压强的关系，正确的是（　　） A．， B．， C．，