高中物理第2章气体4气体实验定律的图像表示及微观解释5理想气体学业分层测评教科版选修33.docx
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高中物理第2章气体4气体实验定律的图像表示及微观解释5理想气体学业分层测评教科版选修33.docx
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高中物理第2章气体4气体实验定律的图像表示及微观解释5理想气体学业分层测评教科版选修33
气体实验定律的图像表示及微观解释
理想气体
(建议用时:
45分钟)
[学业达标]
1.下列对理想气体的理解,正确的有( )
A.理想气体实际上并不存在,只是一种理想模型
B.只要气体压强不是很高就可视为理想气体
C.一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关
D.在任何温度、任何压强下,理想气体都遵循气体实验定律
E.理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可以忽略不计,分子视为质点
【解析】 理想气体是一种理想化模型,温度不太低,压强不太大的实际气体可视为理想气体;只有理想气体才遵循气体的实验定律,选项A、D正确,选项B错误.一定质量的理想气体的内能完全由温度决定,与体积无关,选项C错误.
【答案】 ADE
2.对一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
【导学号:
74320037】
A.体积不变,压强增大时,气体分子的平均动能一定增大
B.温度不变,压强减小时,气体的密集程度一定减小
C.压强不变,温度降低时,气体的密集程度一定减小
D.温度升高,压强和体积都可能不变
E.压强不变,温度降低时,气体的密集程度增大
【解析】 根据气体压强、体积、温度的关系可知,体积不变、压强增大时,气体的温度升高,气体分子的平均动能增大,A正确;温度不变,压强减小时,气体体积增大,气体的密集程度减小,B正确;压强不变,温度降低时,体积减小,气体的密集程度增大,C错,E对;温度升高,压强、体积中至少有一个发生改变,D错.
【答案】 ABE
3.如图2-4-10所示是一定质量的理想气体的三种变化过程,那么下列解释中,哪些说法是正确的( )
图2-4-10
A.a→d的过程气体体积增加
B.b→d的过程气体体积不变
C.c→d的过程气体体积增加
D.a→d的过程气体体积减小
E.c→d的过程气体体积减小
【解析】 在p-T图上的等容线是延长线过原点的直线,且体积越大,直线的斜率越小.因此,a状态对应的体积最小,c状态对应的体积最大,b、d状态对应的体积是相等的,故A、B、E正确.
【答案】 ABE
4.一定质量的理想气体,在状态变化后密度增大为原来的4倍,气体的压强和热力学温度与原来相比可能是( )
A.压强是原来的4倍,温度是原来的2倍
B.压强和温度都为原来的2倍
C.压强是原来的8倍,温度是原来的2倍
D.压强不变,温度是原来的
E.温度不变,压强变为原来的4倍
【解析】 密度增大为原来的4倍,则体积变为原来的
,根据
=C知,A、B错误,C、D、E正确.
【答案】 CDE
5.如图2-4-11所示是一定质量的气体状态A经B到状态C的V-T图像,由图像可知( )
图2-4-11
A.pA>pB
B.pC=pB
C.VA D.TA E.VA=VB 【解析】 由V-T图像可以看出A→B是等容过程,TB>TA,故pB>pA,A、C两项错误,D、E两项正确;由B→C为等压过程,pB=pC,故B项正确. 【答案】 BDE 6.对一定质量的理想气体,下列状态变化中可能的是( ) A.使气体体积增加而同时温度降低 B.使气体温度升高,体积不变,压强减小 C.使气体温度不变,而压强、体积同时增大 D.使气体温度降低,压强减小,体积减小 E.使气体体积不变,温度升高,压强增大 【解析】 对于理想气体,满足公式 =C.若体积增加而温度降低,只要压强也变小,公式就成立,A选项是可能的;若温度升高,体积不变,压强应是变大的,B选项是不可能的;若温度不变,压强与体积成反比,不可能同时增大,C选项不可能;温度降低,压强减小,体积可能减小,可能变大,D选项可能;等容变化时,温度升高,压强增大,E是可能的. 【答案】 ADE 7.如图2-4-12所示是某气体状态变化的p-V图像,则下列说法中正确的是 ( ) 图2-4-12 A.气体做的是等温变化 B.从A至B气体的压强一直减小 C.从A至B气体的体积一直增大 D.气体的三个状态参量一直都在变 E.A状态的温度一定等于B状态的温度 【解析】 一定质量的气体的p-V图像的等温曲线是双曲线,A错误;从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中,压强p在逐渐减小,体积V在不断增大,B、C正确;该过程中气体的三个状态参量一直都在变化,D正确;A状态pAVA的乘积不一定等于B状态pBVB的乘积,E错误. 【答案】 BCD 8.一定质量的理想气体,经历了如图2-4-13所示的变化,A→B→C,这三个状态下的温度之比TA∶TB∶TC为__________. 图2-4-13 【解析】 由 =C可知TA∶TB∶TC=3∶6∶5. 【答案】 3∶6∶5 [能力提升] 9.一定质量的理想气体,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( ) 【导学号: 74320038】 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 10.(2016·南京高二检测)如图2-4-14所示,用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中,用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢向右移动,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( ) 图2-4-14 【解析】 由题意知,由状态①到状态②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体积增大,压强减小,故A项正确;对B图像进行分析,p-V图像是直线,温度会发生变化,故B项错误;对C图像进行分析,可知温度不变,但体积减小,故C项错误;对D、E图像进行分析,可知温度不变,压强减小,故体积增大,D、E项正确. 【答案】 ADE 11.(2016·泰安高二检测)如图2-4-15所示,粗细均匀一端封闭一端开口的U形玻璃管,当t1=31℃、大气压强p0=76cmHg时,两管水银面相平,这时左管被封闭的气柱长L1=8cm,求: 图2-4-15 (1)当温度t2是多少时,左管气柱L2为9cm; (2)当温度达到上问中的温度t2时,为使左管气柱长L为8cm,应在右管中加入多长的水银柱. 【解析】 (1)初状态: p1=p0=76cmHg V1=L1S,T1=304K 末状态: p2=p0+2cmHg=78cmHg V2=L2S,T2=? 根据理想气体状态方程 = 代入数据得T2=351K,t2=78℃. (2)设应在右管中加入hcm水银柱,p3=p0+h= (76+h)cmHg,V3=V1=L1S,T3=T2=351K 根据理想气体状态方程 = 代入数据得h=11.75cm. 【答案】 (1)78℃ (2)11.75cm 12.(2016·西安高二检测)一定质量的理想气体由状态A变为状态D,其有关数据如图2-4-16甲所示,若状态D的压强是2×104Pa. 甲 乙 图2-4-16 (1)求状态A的压强. (2)请在乙图中画出该状态变化过程的p-T图像,并分别标出A、B、C、D各个状态,不要求写出计算过程. 【解析】 (1)据理想气体状态方程: = ,则pA= = Pa=4×104Pa. (2)A→B等容变化、B→C等温变化、C→D等容变化,根据理想气体状态方程可求得各状态的参量.p-T图像及A、B、C、D各个状态如图所示. 【答案】 (1)4×104Pa (2)见解析图
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