第八章气体第3节 理想气体的状态方程同步练习题word版含答案

人教版物理选修3-3 第八章 气体 第3节 理想气体的状态方程

一、单项选择题
1．关于理想气体，下列说法正确的是(　　)
A．理想气体是对实际气体的抽象化模型
B．压强极大的气体也遵从气体实验定律
C．温度极低的气体也是理想气体
D．理想气体实际存在
2.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气．若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是(　　)

A．温度降低，压强增大 B．温度升高，压强不变
C．温度升高，压强减小 D．温度不变，压强减小
3．如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度Ta和Tb下的速率分布情况，下列说法正确的是(　　)

A．Ta＞Tb
B．随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大
C．随着温度升高，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加
D．若从Ta到Tb气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量
4．已知理想气体的内能与温度成正比，如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能(　　)

A．先增大后减小 B．先减小后增大
C．单调变化 D．保持不变
5．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(取g＝10 m/s2，ρ＝1.0×103 kg/m3)(　　)
A．12.8倍 B．8.5倍 C．3.1倍 D．2.1倍
6．对一定质量的理想气体，以下状态变化中可以实现的是(　　)
A．降低温度时，压强不变，体积增大
B．升高温度时，压强增大，体积减小
C．温度不变时，压强体积都增大
D．升高温度时，体积不变，压强减小
7. 如图为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是(　　)

A．TA＜TB，TB＜TC B．TA＞TB，TB＝TC
C．TA＞TB，TB＜TC D．TA＝TB，TB＞TC

二、多项选择题
8. 如图，一定质量的理想气体从状态a出发，经过等容过程ab到达状态b，再经过等温过程bc到达状态c，最后经等压过程ca回到初态a.下列说法正确的是(　　)

A．在过程ab中气体的内能增加 B．在过程ca中外界对气体做功
C．在过程ab中气体对外界做功 D．在过程bc中气体从外界吸收热量
9.如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p－V图中从a到b的直线所示．在此过程中(　　)
A．气体温度一直降低 B．气体内能一直增加
C．气体一直对外做功 D．气体一直从外界吸热
E．气体吸收的热量一直全部用于对外做功
10．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
C．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
11.如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中，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，此过程可用图中的哪几个图象表示(　　)


12. 关于理想气体，下列说法中正确的是(　　)
A．理想气体的分子间没有分子力
B．理想气体是严格遵从气体实验定律的气体模型
C．理想气体是一种理想化的模型，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，可看成理想气体
13. 对一定质量的气体，下列说法正确的是(　　)
A．温度发生变化时，体积和压强可以不变
B．温度发生变化时，体积和压强至少有一个发生变化
C．如果温度、体积和压强三个量都不变化，我们就说气体状态不变
D．只有温度、体积和压强三个量都发生变化，我们就说气体状态变化了
14. 一定质量的理想气体经历下列哪些过程，其压强有可能回到初始压强(　　)
A．先等容降温，后等温压缩 B．先等容降温，后等温膨胀
C．先等容升温，后等温膨胀 D．先等容升温，后等温压缩

三、非选择题
15． 如图，容积为V的汽缸由导热材料制成，面积为S的活塞将汽缸分成容积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，细管上有一阀门K.开始时，K关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为p0.现将K打开，容器内的液体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为时，将K关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了.不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变，重力加速度大小为g.求流入汽缸内液体的质量．






16．如图，一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成，容器平放在水平地面上，汽缸内壁光滑．整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分，分别充有氢气、空气和氮气．平衡时，氮气的压强和体积分别为p0和V0，氢气的体积为2V0，空气的压强为p.现缓慢地将中部的空气全部抽出，抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变，活塞没有到达两汽缸的连接处，求
(1)抽气前氢气的压强；
(2)抽气后氢气的压强和体积．














17. 如图，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为2.0 cm的水银柱，水银柱下密封了一定量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0 cm.若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同．已知大气压强为76 cmHg，环境温度为296 K.
(1)求细管的长度；
(2)若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度．



















答案：
一、
1---7 AACBC BC
二、
8. ABD
9. BCD
10. BC
11. AD
12. ABD
13. BC
14. AC
三、
15. 设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V1，压强为p1；下方气体的体积为V2，压强为p2.在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变，由玻意耳定律得p0＝p1V1①
p0＝p2V2②
由已知条件得
V1＝＋－＝V③
V2＝－＝④
设活塞上方液体的质量为m，由力的平衡条件得
p2S＝p1S＋mg⑤
联立以上各式得
m＝.⑥
16. (1)(p0＋p)
(2)p0＋p
解析：(1)设抽气前氢气的压强为p10，根据力的平衡条件得
(p10－p)·2S＝(p0－p)·S①
得p10＝(p0＋p)．②
(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1，氮气的压强和体积分别为p2和V2.
根据力的平衡条件有p2·S＝p1·2S③
由玻意耳定律得
p1V1＝p10·2V0④
p2V2＝p0V0⑤
由于两活塞用刚性杆连接，故
V1－2V0＝2(V0－V2)⑥
联立②③④⑤⑥式解得
p1＝p0＋p⑦
V1＝.
17. (1)41 cm
(2)312 K
解析：(1)设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h，初始时，设水银柱上表面到管口的距离为h1，被密封气体的体积为V，压强为p；细管倒置时，气体体积为V1，压强为p1.由玻意耳定律有
pV＝p1V1①
由力的平衡条件有
p＝p0＋ρgh②
p1＝p0－ρgh③
式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小，p0为大气压强．由题意有
V＝S(L－h1－h)④
V1＝S(L－h)⑤
由①②③④⑤式和题给条件得
L＝41 cm.⑥
(2)设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖－吕萨克定律有
＝⑦
由④⑤⑥⑦式和题给数据得
T＝312 K．⑧