2018-2019学年高中物理沪科版选修3-3（课件+检测+学业分层测评）：2.4　理想气体状态方程 (3份打包)

学业分层测评(七) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．一定质量的理想气体，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 E．先等容降温，再等温膨胀 【解析】　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、E也不可实现． 【答案】　ACE 2．如图2­4­3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(　　) 图2­4­3 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 E．气体在状态a时的值的值等于气体在状态b时 【解析】　由的值，故E正确．的值等于气体在状态b时＝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；气体在状态a时 【答案】　ADE 3．关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是(　　) 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 E．一定质量的理想气体热力学温度增大为原来的4倍，可能是压强加倍，体积加倍 【解析】　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，故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、E正确，D错误． 【答案】　BCE 4．如图2­4­4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(　　) 【导学号：35500024】 图2­4­4 【解析】　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． 【答案】　ABE 5．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(　　) 【解析】　根据p­V、p­T、V­T图像的物理意义可以判断，其中B、E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． 【答案】　ACD 6．一定质量的理想气体，经历了如图2­4­5所示的变化，A→B→C，这三个状态下的温度之比TA∶TB∶TC为　　　　. 图2­4­5 【解析】　由＝C可知TA∶TB∶TC＝3∶6∶5. 【答案】　3∶6∶5 7．已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1.0×105 Pa.当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的多少倍？(取g＝10 m/s2，ρ水＝1.0×103 kg/m3) 【解析】　湖底压强大约为p0＋ρ水gh，即3个大气压，由气体状态方程，，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍．＝ 【答案】　3.1 8．用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车胎内，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，问用这个打气筒要打气(设打气过程中空气的温度不变)多少次？ 【解析】　因为温度不变，可应用理想气体状态方程的分态气态方程求解．pV＋np1ΔV＝p′V，代入数据得1.5 atm×3 L＋n×1 atm×0.5 L＝4 atm×3 L，解得n＝15. 【答案】　15 [能力提升] 9．如图2­4­6所示，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h.若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则h (填“变大”或“变小”)，l (填“变大”或“变小”)． 图2­4­6 【解析】　开始时，玻璃管中的封闭气体的压强p1＝p0－ρgh，上提玻璃管，假设h不变，l变长，由玻意耳定律得，p1lS＝p2(l＋Δl)S，所以内部气体压强小了，大气压p0必然推着液柱上升，假设不成立，h必然升高一些．最后稳定时，封闭气体的压强p2＝p0－ρ