2020-2021学年高二物理人教版选修3-3同步课时作业（8）理想气体的状态方程
文档属性
| 名称 | 2020-2021学年高二物理人教版选修3-3同步课时作业（8）理想气体的状态方程 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 419.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-01-27 16:38:47 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二物理人教版选修3-3同步课时作业
（8）理想气体的状态方程
1.对于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.使气体温度升高，压强减小，体积减小
2.对于理想气体方程pV/T=常量，下列叙述正确的是（ ）
A.质量相同的不同种气体，恒量—定相同
B.质量不同的不同种气体，恒量一定不相同
C.摩尔数相同的任何气体，恒量一定相等
D.标准状态下的气体，恒量一定相同
3.下图中A、B两点代表一定质量理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. TB=2TA B.TB=4TA C.TB=6TA D.TB=8TA
4.一圆筒形真空容器，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，如图所示。在活塞下方注入一定质量的理想气体，当温度为T时，气柱高为h，则当温度为时，气柱高为( )
A. B. C. D.
5.如图表示一定质量的理想气体从状态1经过状态2和3，最终又变回到状态1。那么，在图像中，反映了上述循环过程的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为，体积分别为且，则的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.下列关于理想气体的相关说法正确的是（ ）
A.理想气体分子本身的大小比起分子之间的平均距离来可以忽略不计
B.理想气体的分子不再做无规则运动了
C.理想气体的分子间除碰撞外不存在相互作用力
D.理想气体没有分子势能，内能只由温度和物质的量来决定
8.要使质量—定的理想气体由某一状态经过一系列状态变化，最后再回到初始状态，下列各过程可能实现这个要求的是（ ）
A.先等容放热，再等压升温，最后等温压缩
B.先等温膨胀，再等压升温，最后等容吸热
C.先等容吸热，再等温膨胀，最后等压降温
D.先等压升温，再等容吸热，最后再等温膨胀
9.如图所示，一定量的理想气体从状态a变化到状态b.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
10.一定质量的理想气体，封闭在带活塞的汽缸中，气体从状态a出发，经历ab、bc、cd、da四个过程回到状态a，各过程的压强P与温度T的关系如图所示，其中气体不对外界做功，外界也不对气体做功的过程是（ ）
A.ab过程 B.bc过程 C.cd过程 D.da过程
11.装有两种不同气体的容积相同的两个容器A、B，用均匀的长直玻璃管水平连接，管内有一段水银柱，将两部分气体隔开，当A的温度低于B的温度17℃时，水银恰好平衡，位于管中央，如图所示。为使水银柱保持在中央，则两容器的温度变化是（ ）
A.升高相同温度
B.使A、B升高到相同温度
C.使两容器升温后的热力学温度之比等于它们的初状态的热力学温度之比
D.使两容器温度变化量之比等于它们的初状态的热力学温度之比
12.如图所示，一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A，问AB、BC、CD、DA是什么过程?已知气体在状态A时的体积是1L，则在状态B、C、D时的体积各为多少?并把此图改为p—V图。
答案以及解析
1.答案：A
解析：由理想气体状态方程恒量，可知A项中只要压强减小就有可能，故A正确;B项中体积不变，温度与压强应同时变大或同时变小，故B错误;C项中温度不变，压强与体积成反比，故不能同时增大，故C错误;D项中温度升高，压强减小.体积减小，导致减小，故D错误
2.答案：C
解析：由可得。
3.答案：C
解析：对于A、B两个状态应用理想气体状态方程可得：，即，C项正确。
4.答案：C
解析：设弹簧的劲度系数为为容器的横截面积;当气柱高为h时，弹簧弹力，由此产生的压强为，此时封闭气体的压强为;取封闭的气体为研究对象，初状态为;末状态为;由理想气体的状态方程有，解得，故C正确。
5.答案：B
解析：图中，1→2是等压过程，2→3是等容过程，3→1是等温过程，对比四个图可知，选项B正确。
6.答案：B
解析：设三种稳定状态下气体的压强分别为，以活塞为研究对象，三种稳定状态下分别有，，可以得出;根据理想气体的状态方程，由得;由得，即，故选项B正确。
7.答案：ACD
解析：理想气体是一个理论模型，分子本身的大小比起分子之间的平均距离来可以忽略不计，气体分子在做无规则运动的过程中，除发生碰撞的瞬间外，分子之间不存在作用力，分子势能忽略不计，气体的内能就是所有分子的动能总和，只由温度和物质的量来决定。故A、C、D正确。
8.答案：AC
解析：可从已知p—V图象分析，作状态变化图象，从而判定A和C可以实现，B和D不能。也可以通过进行分析。
9.答案：BCD
解析：根据理想气体状态方程，结合题图知，压强p、体积V均增大，则气体温度一直升高，选项A错误；对于一定量的理想气体，温度升高，内能增大，选项B正确；理想气体的体积一直增大，说明气体一直对外做功，选项C正确；由于气体一直对外做功，且内能一直增加，根据热力学第一定律知，该过程气体一直从外界吸热，且吸收的热量大于气体对外做的功，选项D正确，E错误.
10.答案：AC
解析：气体既不对外做功，外界也不对气体做功的过程，就是等容过程，从图象中看，一定质量的气体，在由状态a到状态b的过程满足关系式，所以a→b过程是等容过程，对于c→d的过程，从图可见，有，所以c→d过程也是等容过程。选项A、C正确。
11.答案：CD
解析：假设水银柱不动，对，；同理对B得：，初始时，，，整理得或，由此判断C、D正确。
12.答案：等压压缩过程；1L；2L；6L；
解析：AB过程是等容升温升压过程，BC过程是等压膨胀过程，CD过程是等温膨胀过程，DA过程是等压压缩过程。现求A、B、C、D各点的体积：已知 (等容过程)，由(等压过程)，得；由(等温过程)，得。改画为p—V图如下图所示。
（8）理想气体的状态方程
1.对于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.使气体温度升高，压强减小，体积减小
2.对于理想气体方程pV/T=常量，下列叙述正确的是（ ）
A.质量相同的不同种气体，恒量—定相同
B.质量不同的不同种气体，恒量一定不相同
C.摩尔数相同的任何气体，恒量一定相等
D.标准状态下的气体，恒量一定相同
3.下图中A、B两点代表一定质量理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. TB=2TA B.TB=4TA C.TB=6TA D.TB=8TA
4.一圆筒形真空容器，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，如图所示。在活塞下方注入一定质量的理想气体，当温度为T时，气柱高为h，则当温度为时，气柱高为( )
A. B. C. D.
5.如图表示一定质量的理想气体从状态1经过状态2和3，最终又变回到状态1。那么，在图像中，反映了上述循环过程的是( )
A. B.
C. D.
6.如图所示，一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中，活塞与容器间光滑接触，在图中三种稳定状态下的温度分别为，体积分别为且，则的大小关系为( )
A. B. C. D.
7.下列关于理想气体的相关说法正确的是（ ）
A.理想气体分子本身的大小比起分子之间的平均距离来可以忽略不计
B.理想气体的分子不再做无规则运动了
C.理想气体的分子间除碰撞外不存在相互作用力
D.理想气体没有分子势能，内能只由温度和物质的量来决定
8.要使质量—定的理想气体由某一状态经过一系列状态变化，最后再回到初始状态，下列各过程可能实现这个要求的是（ ）
A.先等容放热，再等压升温，最后等温压缩
B.先等温膨胀，再等压升温，最后等容吸热
C.先等容吸热，再等温膨胀，最后等压降温
D.先等压升温，再等容吸热，最后再等温膨胀
9.如图所示，一定量的理想气体从状态a变化到状态b.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
10.一定质量的理想气体，封闭在带活塞的汽缸中，气体从状态a出发，经历ab、bc、cd、da四个过程回到状态a，各过程的压强P与温度T的关系如图所示，其中气体不对外界做功，外界也不对气体做功的过程是（ ）
A.ab过程 B.bc过程 C.cd过程 D.da过程
11.装有两种不同气体的容积相同的两个容器A、B，用均匀的长直玻璃管水平连接，管内有一段水银柱，将两部分气体隔开，当A的温度低于B的温度17℃时，水银恰好平衡，位于管中央，如图所示。为使水银柱保持在中央，则两容器的温度变化是（ ）
A.升高相同温度
B.使A、B升高到相同温度
C.使两容器升温后的热力学温度之比等于它们的初状态的热力学温度之比
D.使两容器温度变化量之比等于它们的初状态的热力学温度之比
12.如图所示，一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A，问AB、BC、CD、DA是什么过程?已知气体在状态A时的体积是1L，则在状态B、C、D时的体积各为多少?并把此图改为p—V图。
答案以及解析
1.答案：A
解析：由理想气体状态方程恒量，可知A项中只要压强减小就有可能，故A正确;B项中体积不变，温度与压强应同时变大或同时变小，故B错误;C项中温度不变，压强与体积成反比，故不能同时增大，故C错误;D项中温度升高，压强减小.体积减小，导致减小，故D错误
2.答案：C
解析：由可得。
3.答案：C
解析：对于A、B两个状态应用理想气体状态方程可得：，即，C项正确。
4.答案：C
解析：设弹簧的劲度系数为为容器的横截面积;当气柱高为h时，弹簧弹力，由此产生的压强为，此时封闭气体的压强为;取封闭的气体为研究对象，初状态为;末状态为;由理想气体的状态方程有，解得，故C正确。
5.答案：B
解析：图中，1→2是等压过程，2→3是等容过程，3→1是等温过程，对比四个图可知，选项B正确。
6.答案：B
解析：设三种稳定状态下气体的压强分别为，以活塞为研究对象，三种稳定状态下分别有，，可以得出;根据理想气体的状态方程，由得;由得，即，故选项B正确。
7.答案：ACD
解析：理想气体是一个理论模型，分子本身的大小比起分子之间的平均距离来可以忽略不计，气体分子在做无规则运动的过程中，除发生碰撞的瞬间外，分子之间不存在作用力，分子势能忽略不计，气体的内能就是所有分子的动能总和，只由温度和物质的量来决定。故A、C、D正确。
8.答案：AC
解析：可从已知p—V图象分析，作状态变化图象，从而判定A和C可以实现，B和D不能。也可以通过进行分析。
9.答案：BCD
解析：根据理想气体状态方程，结合题图知，压强p、体积V均增大，则气体温度一直升高，选项A错误；对于一定量的理想气体，温度升高，内能增大，选项B正确；理想气体的体积一直增大，说明气体一直对外做功，选项C正确；由于气体一直对外做功，且内能一直增加，根据热力学第一定律知，该过程气体一直从外界吸热，且吸收的热量大于气体对外做的功，选项D正确，E错误.
10.答案：AC
解析：气体既不对外做功，外界也不对气体做功的过程，就是等容过程，从图象中看，一定质量的气体，在由状态a到状态b的过程满足关系式，所以a→b过程是等容过程，对于c→d的过程，从图可见，有，所以c→d过程也是等容过程。选项A、C正确。
11.答案：CD
解析：假设水银柱不动，对，；同理对B得：，初始时，，，整理得或，由此判断C、D正确。
12.答案：等压压缩过程；1L；2L；6L；
解析：AB过程是等容升温升压过程，BC过程是等压膨胀过程，CD过程是等温膨胀过程，DA过程是等压压缩过程。现求A、B、C、D各点的体积：已知 (等容过程)，由(等压过程)，得；由(等温过程)，得。改画为p—V图如下图所示。