最新精编高中人教版选修33高中物理过关习题第八章 第3节及解析Word下载.docx

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知识点一　想气体的状态方程

1．一定质量的想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系中正确的是（　　）

A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝T2

B．p1＝p2，V1＝V2，T1＝2T2

．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2

D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2

2．对一定质量的想气体（　　）

A．若保持气体的温度不变，则当气体的压强减小时，气体的体积一定会增大

B．若保持气体的压强不变，则当气体的温度减小时，气体的体积一定会增大

．若保持气体的体积不变，则当气体的温度减小时，气体的压强一定会增大

D．若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变

知识点二　想气体状态变图象

3

图1

如图1所示，A、B两点代表一定质量想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB由图可知（　　）

A．TA＝2TBB．TB＝4TA

．TB＝6TAD．TB＝8TA

4

图2

一定质量的想气体经历了如图2所示的一系列过程，b、bc、cd和d这四个过程在p—T图上都是直线段，其中b的延长线通过坐标原点O，bc垂直于b而cd平行于b，由图可以判断（　　）

A．b过程中气体体积不断减小

B．bc过程中气体体积不断减小

．cd过程中气体体积不断增大

D．d过程中气体体积不断增大

【方法技巧练】

一、气体状态变图象转的方法

5．使一定质量的想气体按图3甲中箭头所示的顺序变，图中B段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线．

图3

（1）已知气体在状态A的温度TA＝300，求气体在状态B、和D的温度各是多少？

（2）将上述状态变过程在图乙中画成用体积V和温度T表示的图线（图中要标明A、B、、D四点，并且要画箭头表示变的方向）．说明每段图线各表示什么过程．

6

图4

如图4所示，是一定质量的气体从状态A经状态B、到状态D的p—T图象，已知气体在状态B时的体积是8L，求VA和V、VD，并画出此过程的V—T图．

二、解决变质量问题的方法

7．钢筒内装有3g气体，当温度是－23℃时，压强为4，如果用掉1g后温度升高到27℃，求筒内气体的压强．

8．房间的容积为203，在温度为7℃、大气压强为98×

104P时，室内空气质量是25g当温度升高到27℃，大气压强变为10×

105P时，室内空气的质量是多少？

1．关于想气体，下列说法正确的是（　　）

A．温度极低的气体也是想气体

B．压强极大的气体也遵从气体实验定律

．想气体是对实际气体的抽象模型

D．想气体实际并不存在

2．关于想气体，下列说法中哪些是正确的（　　）

A．想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型

B．想气体的分子没有体积

．想气体是一种想模型，没有实际意义

D．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可当成想气体

3．甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲、p乙，且p甲<

p乙，则（　　）

A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度

B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度

．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能

D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能

4．一定质量的想气体，初始状态为p、V、T经过一系列状态变后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是（　　）

A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温

．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩

5．下列图中，p表示压强，V表示体积，T表示热力温度，表示摄氏温度．各图中正确描述一定质量的想气体等压变规律的是（　　）

6．在下列图中，不能反映一定质量的想气体经历了等温变→等容变→等压变后，又可以回到初始状态的图是（　　）

7

图5

一定质量的想气体沿着图5所示的方向发生状态变的过程中，该气体压强的变是（　　）

A．从状态c到状态d，压强减小

B．从状态d到状态，压强不变

．从状态到状态b，压强增大

D．从状态b到状态c，压强不变

8

图6

一圆筒形真空容器，在筒顶系着的轻弹簧下挂一质量不计的活塞，弹簧处于自然长度时，活塞正好触及筒底，如图6所示，当在活塞下方注入一定质量的想气体后，温度为T时，气柱高为，则温度为T′时，气柱的高为（活塞与圆筒间摩擦不计）（　　）

A．T′/TB．T/T′

．D．

题号

1

2

5

答案

9

图7

如图7所示，装有水银的细U形管与巨大的密封气罐A相连，左端封闭有一段空气柱，在气温为－23℃时，空气柱长为62c，右端水银面比左端低40c，当气温升到27℃时，U形管两边高度差增加了4c，则气罐内气体在－23℃时的压强为________cHg

10．内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程之末，温度为50℃，压强为10×

105P，体积为093L．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0155L时，气体的压强增大到12×

106P这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？

11

图8

用销钉固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比VA∶VB＝2∶1如图8所示，起初A中空气温度为127℃，压强为18×

105P，B中空气温度为27℃，压强为12×

105P，拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器缓慢导热，最后都变成室温27℃，活塞也停住，求最后A、B中气体的压强．

12

图9

某压缩式喷雾器储液桶的容量为57×

10－33往桶内倒入42×

10－33的药液后开始打气，假设打气过程中药液不会向外喷出，如图9所示．如果每次能打进25×

10－43的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4，应打气几次？

这个压强能否使喷雾器内的药液全部喷完？

（设标准大气压强为1）

第3节　想气体的状态方程

课前预习练

1．气体实验定律　不太大　不太低　很大　很低　不太低不太大

2．压强　体积　热力温度

3＝　＝

4．　

5．A　

6．AD　

课堂探究练

1．D　

方法总结　在确定气体质量不变的条件下，才可用想气体状态方程．它是一定质量想气体的几个状态参量之间的关系，与变过程无关．

2．AD　

方法总结　应用想气体状态方程判断状态变问题时，应注意：

（1）三个状态参量压强、体积和温度中至少有两个状态参量发生变．

（2）状态参量变的分析可根据＝常量进行分析．

3．　

方法总结　解想气体状态方程的实质，即一定质量的想气体在状态参量变时有＝，为常量．解题时应明确初、末状态的参量，而后再列方程求解．

4．BD　

方法总结　由解题过程可以看出：

利用图象解题，常常需添加辅助线，适当地添加辅助线，可利用图象有关特点，使解题过程更加简捷．

5．

（1）TB＝600　T＝600　TD＝300

（2）见解析

解析　由p－V图可以直观地看出气体在A、B、、D各状态下压强和体积：

VA＝10L，pA＝4，pB＝4，p＝2，V＝40L，pD＝2，VD＝20L

（1）根据想气体状态方程有＝＝

可得T＝TA＝×

300＝600TD＝TA＝×

300＝300，B是等温膨胀过程，故TB＝T＝600

（2）由状态B到状态为等温变，由玻意耳定律有pBVB＝pV

得VB＝＝L＝20L

在V－T图上，状态变过程的图线由A、B、、D各状态点依次连接，如右图所示，AB是等压膨胀过程，B是等温膨胀过程，D是等压压缩过程．

方法总结　涉及图象问题时，要明确图象的物意义和特点，区分不同的物过程，根据想气体状态方程确定各状态的状态参量．

6．VA＝4L，V＝VB＝8L，VD＝107L　V—T图见解析

解析　A→B为等温过程，由玻意耳定律pAVA＝pBVB

所以VA＝VB＝L＝4L

B→为等容过程，所以V＝VB＝8L

→D为等压过程有＝，VD＝V＝×

8L＝L＝107L．此过程的V—T图如下：

方法总结　

（1）首先要利用想气体状态方程准确地求出各状态的状态参量．

（2）其次要熟练掌握三个实验定律图象的特点，根据状态变过程画图象．

（3）注意过原点的直线要用虚线表示．

7．32

解析　以2g气体为研究对象，设钢筒的容积为V

初状态：

p1＝4，V1＝2V/3，T1＝250

末状态：

V2＝V，T2＝300

由想气体状态方程得：

＝

筒内气体压强p2＝＝4×

2×

300/（3×

250）＝32

方法总结　对于变质量问题，如果在研究对象上做一下处，可以使变质量问题转变为定质量的问题．如本题的做法是选取筒内的2/3质量为研究对象，这样，初始状态体积占钢筒体积的2/3，终了状态占钢筒的全部体积．

8．238g

解析　气体初态：

p1＝98×

104P，V1＝203，T1＝280

末态：

p2＝10×

105P，体积V2，T2＝300

由状态方程：

所以V2＝V1＝3＝2103

因V2>

V1，故有气体从房间内流出．

房间内的气体质量2＝1＝×

25g＝238g

方法总结　

（1）选房间内原空气为研究对象．

（2）由状态方程求状态变后的体积．

（3）根据体积变判断气体流入、流出房间的情况．

（4）由比例式求室内空气的质量．

课后巩固练

3．B　

5．AD　

7．A　

8．　

9．140

解析　因汽缸体积大，与细U形管相比，可认为状态发生变时气体体积是不变的．汽缸中的气体在T1＝273－23＝250时，压强为p1，当温度升到27℃即T2＝300时，压强为p2，根据查定律＝，有p2＝p1

以左边细管中的气柱为研究对象T1′＝250，p1′＝p1－40，V1′＝62S，当T2′＝300时，p2′＝p2－44，V2′＝S＝60S

根据想气体状态方程＝，代入据得＝，

整后得：

31p1－25p2＝140，将p2＝p1代入解得p1＝140cHg

10．373℃

解析　找出汽缸内混合气体初、末状态的参量，运用想气体状态方程即可求解．气体初状态的状态参量为

p1＝10×

105P，V1＝093L，T1＝（50＋273）＝323

气体末状态的状态参量为

p2＝12×

106P，V2＝0155L，T2为末知量．

由＝可求得T2＝T1

将已知量代入上式，得

T2＝×

323＝646

混合气体的温度

＝（646－273）℃＝373℃

11．A、B中气体的最后压强均为13×

105P

解析　对A气体，初态：

pA＝18×

105P，VA＝2V，TA＝400

pA′＝？

，VA′＝？

，TA′＝300

由想气体状态方程＝得

＝①

对B气体，初态：

pB＝12×

105P，VB＝V，TB＝300

pB′＝？

，VB′＝？

TB′＝300

由气态方程＝得＝②

又VA＋VB＝VA′＋VB′，③

pA′＝pB′④

由①②③④得pA′＝pB′＝13×

12．18次　可以全部喷出

解析　设标准大气压为p0，药桶中空气的体积为V，打气N次后，喷雾器中的空气压强达到4个标准大气压，打入的气体在1下的体积为V′

根据想气体状态方程的分列式，得

p0V＋p0NV′＝4p0V

其中V＝57×

10－33－42×

10－33＝15×

10－33

V′＝025×

代入值，解得N＝18

当空气完全充满储液桶后，如果空气压强仍然大于标准大气压，则药液可以全部喷出．

由于温度不变，根据玻意耳定律p1V1＝p2V2，得p＝

解得p＝1053p0>

p0

所以药液可以全部喷出．