第2章 培优课1 理想气体中的三大热点问题（word练习）-【状元桥·优质课堂】2023-2024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） [基础题组练] 题组一　理想气体的图像 1.（多选）如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在固定的导热汽缸中，用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，气体由状态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 答案　AD　 解析　由题意知，气体由状态①到状态②的过程中，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，p－V图像是双曲线，即等温线，且由状态①到状态②，气体体积增大，压强减小，选项A正确；对B图像进行分析，p－V图像是直线，气体温度会发生变化，选项B错误；对C图像进行分析，可知气体温度不变，但体积减小，选项C错误；对D图像进行分析，可知气体温度不变，压强减小，故体积增大，选项D正确. 2.如图是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的体积与热力学温度关系的V－T图像.则下列关于此过程的压强与热力学温度关系的p－T图像正确的是（　　） 　　A 　B 　　C 　D 答案　D　 解析　由V－T图像可知，从A到B体积不变，温度升高，压强变大；从B到C，温度不变，体积减小，压强变大；在p－T图像中，过原点的直线为等容线，则结合给定的四个p－T图像可知，选项D正确. 3.空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L.设充气过程为等温变化过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为（　　） A.2.5 atm B.2.0 atm C.1.5 atm D.1.0 atm 答案　A　 解析　取原钢瓶内的气体为研究对象，由p1（V1＋V2）＝pV1，代入数据得p＝2.5 atm，选项A正确. 题组二　变质量问题 4.容积为20 L的钢瓶充满氧气后，压强为150 atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5 L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10 atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装（　　） A.4瓶 B.50瓶 C.56瓶 D.60瓶 答案　C　 解析　取厚钢瓶内的气体为研究对象，根据玻意耳定律有p0V0＝p'（V0＋nV1），整理得n＝＝（瓶）＝56（瓶），选项C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.抽一次后容器内压强为p0 C.抽一次后容器内压强为p0 D.抽3次后容器内压强为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＋V0＝V0，由玻意耳定律得p0V0＝ p1V1，解得p1＝p0，选项B错误，选项C正确；对第二次抽气过程，有V2＝V0，V3＝V0＋V0＝V0，由玻意耳定律得p1V2＝p2V3，解得p2＝p0，同理可得，第3次抽气后，容器内气体压强为p3＝p0＝p0，选项D正确. 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＝，对B部分气体有＝，将两式相除得＝·＝，选项D正确. 7.（多选）如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中（　　） A.A瓶中的药液先用完 B.B瓶中的药液先用完 C.随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大 D.随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变 答案　AC　 解析　药液从B瓶中流下，封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知，气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶补充，使B瓶液面保持不变，直到A瓶药液全部流入B瓶，所以A瓶中的药液先用完，选项A正确，B错误；A瓶瓶口处压强和大气压相等，但液面下降，液体产生压强减小，因此A瓶内C处气体压强增大，选项C正确，D错误. 8.如图所示为竖直放置的上细下粗的密闭细管，水银