人教版选修33第八章气体第3节理想气体状态方程练习题(无答案)

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【精准解析】物理人教版选修3-3课时作业：8-3 理想气体的状态方程

课时作业8理想气体的状态方程时间：45分钟一、单项选择题1．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 )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，压强减小解析：玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，则气体体积减小，对于一定质量的理想气体pV T ＝C ，得出V ＝C T p.当温度降低，压强增大时，体积减小，故选项A 正确．当温度升高，压强不变时，体积增大，故选项B 错误．当温度升高，压强减小时，体积增大，故选项C 错误．当温度不变，压强减小时，体积增大，故选项D 错误．2．有一定质量的理想气体，如果要使它的密度减小，可能的办法是(D )A ．保持气体体积一定，升高温度B ．保持气体的压强和温度一定，增大体积C ．保持气体的温度一定，增大压强D ．保持气体的压强一定，升高温度解析：由ρ＝m /V 可知，ρ减小，V 增大，又由pV T＝C 可知A 、B 、C 错，D 对．3.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用右图上的直线ABC 来表示，在A 、B 、C 三个状态上，气体的温度T A 、T B 、T C 相比较，大小关系为(C )A ．TB ＝T A ＝T CB ．T A >T B >T CC ．T B >T A ＝T CD ．T B <T A ＝T C解析：由图中各状态的压强和体积的值可知：p A ·V A ＝p C ·V C <p B ·V B ，因为pV T＝恒量，可知T A ＝T C <T B .另外从图中也可知A 、C 处在同一等温线上，而B 处在离原点更远的一条等温线上，所以T B >T A ＝T C .4．如图所示，三根粗细一样的玻璃管中间都用一段水银柱封住温度相同的空气柱，空气柱体积V 甲＝V 乙>V 丙，水银柱长度h 甲<h 乙＝h 丙．若升高相同的温度，则管中水银柱向上移动最多的是(B )A ．丙管B ．甲管和乙管C ．乙管和丙管D ．三管上移一样多解析：甲、乙、丙三管中的气体均发生等压变化，由盖—吕萨克定律推论V T ＝ΔV ΔT得ΔV ＝V TΔT ，由题意可知V 甲＝V 乙>V 丙T 甲＝T 乙＝T 丙，ΔT 甲＝ΔT 乙＝ΔT 丙所以ΔV 甲＝ΔV 乙>ΔV 丙，故选项B 正确．5．一定质量的气体，从初态(p 0、V 0、T 0)先经等压变化使温度上升到32T 0，再经等容变化使压强减小到12p 0，则气体最后状态为(B )A.12p 0、V 0、32T 0 B.12p 0、32V 0、34T 0C.12p 0、V 0、34T 0 D.12p 0、32V 0、T 0解析：在等压过程中，V ∝T ，有V 0T 0＝V 33T 02，V 3＝32V 0，再经过一个等容过程，有：p 032T 0＝p 02T 3，T 3＝34T 0，所以B 选项正确．二、多项选择题6．关于理想气体，下列说法正确的是(CD )A ．温度极低的气体也是理想气体B ．压强极大的气体也遵从气体实验定律C ．理想气体是对实际气体的抽象化模型D ．理想气体实际并不存在解析：气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的，温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小，趋向于液体，故答案为C 、D.7.如图所示为竖直放置的上细下粗密闭细管，水银柱将气体分隔为A ，B 两部分，初始温度相同．使A ，B 升高相同温度达到稳定后，体积变化量为ΔV A ，ΔV B ，压强变化量为Δp A ，Δp B ，对液面压力的变化量为ΔF A ，ΔF B ，则(AC )A ．水银柱向上移动了一段距离B ．ΔV A <ΔV BC ．Δp A >Δp BD ．ΔF A ＝ΔF B解析：假定水银柱不动，升高相同的温度，对气体A ：p A T 1＝p A ′T 2，得p A ′－p A T 2－T 1＝p A T 1，同理知p B ′－p B T 2－T 1＝p B T 1，又因为p A >p B ，故p A ′－p A >p B ′－p B ，所以水银柱向上移动，水银柱上下液面压强差更大，所以Δp A >Δp B ，因此A ，C 两项正确．因为水银不可压缩，故ΔV A ＝ΔV B ，B 项错误．因为ΔF A ＝Δp A ·S A ，ΔF B ＝Δp B S B ，故D 项错．故正确答案为A 、C.8．关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是(CD )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 ．气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2C ．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2倍，可能是体积不变，热力学温度加倍解析：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 项缺条件，故错误．由理想气体状态方程pV T＝恒量可知，C 、D 正确．三、非选择题9．“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，某人设计了如图所示实验．圆柱状汽缸(横截面积为S )被固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与质量为m 的重物相连，将一团燃烧的轻质酒精棉球从缸底的开关K 处扔到汽缸内，酒精棉球熄灭时(设此时缸内温度为t ，单位为℃)密闭开关K ，此时活塞下的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为L .由于汽缸传热良好，重物被吸起，最后重物稳定在距地面L /10处．已知环境温度为27℃不变，mg /S 与1/6大气压强相当，汽缸内的气体可看做理想气体，求t .解析：设大气压强为p 0，酒精棉球熄灭时，活塞封闭气体向下的压力与大气压向上的支持力平衡，得p 1S ＝p 0S ，解得p 1＝p 0，此时体积为V 1＝LS ，温度为T 1＝273K ＋t重物被吸起稳定后，活塞受细线的拉力，由平衡条件得p 2S ＋mg ＝p 0S得p 2＝p 0－mg S ＝56p 0此时体积为V 2＝910LS ，温度为T 2＝(273＋27)K ＝300K 由理想气体状态方程得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2解得t ＝127℃.答案：127℃10．如图所示，固定的绝热汽缸内有一质量为m 的“T”形绝热活塞(体积可忽略)，距汽缸底部h 0处连接一U 形管(管内气体的体积忽略不计)．初始时，封闭气体温度为T 0，活塞距离汽缸底部为1．5h 0，两边水银柱存在高度差．已知水银的密度为ρ，大气压强为p 0，汽缸横截面积为S ，活塞竖直部分长为1.2h 0，重力加速度为g .试问：(1)初始时，水银柱两液面高度差多大？(2)缓慢降低气体温度，两水银面相平时温度是多少？解析：(1)被封闭的气体压强p ＝p 0＋mg S＝p 0＋ρgh 初始时，液面高度差为h ＝m ρS.(2)降低温度直至液面相平的过程中，气体先等压变化，后等容变化．初状态：p 1＝p 0＋mg S，V 1＝1.5h 0S ，T 1＝T 0末状态：p 2＝p 0，V 2＝1.2h 0S ，T 2＝？根据理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数据，得T 2＝4p 0T 0S 5p 0S ＋5mg.答案：(1)m ρS (2)4p 0T 0S 5p 0S ＋5mg11.一端开口的U 形管内由水银柱封有一段空气柱，大气压强为76cmHg ，当气体温度为27℃时空气柱长为8cm ，开口端水银面比封闭端水银面低2cm ，如右图所示，求：(1)当气体温度上升到多少℃时，空气柱长为10cm?(2)若保持温度为27℃不变，在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为6cm?解析：(1)p 1＝p 0－p h ＝74cmHgV 1＝8·ST 1＝300Kp 2＝p 0＋p h ＝78cmHg V 2＝10·S T 2＝？p 1V 11＝p 2V 2T 2T 2＝395.3K t 2＝122.3℃(2)p 3＝？V 3＝6·S T 3＝300K p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3p 3＝98.7cmHg加入水银柱的长度为L ＝(98.7＋2＋2×2－76)cm ＝28.7cm.答案：(1)122.3℃(2)28.7cm。

2018_2019学年高中物理第八章气体第3节理想气体状态方程综合训练新人教版选修3_3201901

第3节理想气体状态方程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，压强、体积同时增大D ．使气体温度升高，压强减小，体积减小解析由理想气体状态方程pVT＝恒量，得A 项中只要压强减小就有可能，故A 正确；而B 项中体积不变，温度与压强应同时增大或同时减小，故B 错；C 项中温度不变，压强与体积成反比，故不能同时增大，C 错误；D 项中温度升高，压强减小，体积减小，导致pV T减小，故D 错误。

答案 A2．如图8－3－7所示，一定质量的某种理想气体，由状态A 沿直线AB 变化到状态B ，A 、C 、B 三点所对应的热力学温度分别记为T A 、TC 、T B ，在此过程中，气体的温度之比T A ∶T B ∶T C 为图8－3－7A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶3∶4D ．4∶4∶3解析由p V 图像可知，p A ＝3 atm ，V A ＝1 L ，p B ＝1 atm ，V B ＝3 L ，p C ＝2 atm ，V C＝2 L ，由理想气体状态方程可得p A V A T A ＝p B V B T B ＝p C V CT C，代入数据得T A ∶T B ∶T C ＝3∶3∶4. 答案 C3．钢筒内装有3 kg 气体，温度是－23 ℃，压强为4 atm ，如果用掉1 kg 后温度升高到27 ℃，求筒内气体压强。

解析将筒内气体看作理想气体，以2 kg 气体为研究对象，设铜筒的容积为V ，初状态：p 1＝4 atm ，V 1＝2V /3，T 1＝250 K ，末状态：V 2＝V ，T 2＝300 K ，由理想气体状态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，筒内压强：p 2＝p 1V 1T 2V 2T 1＝4×23×300250 atm ＝3.2 atm 。

人教版高中物理选修3-3-第八章《气体》测试题(解析版)

第八章《气体》测试题一、单选题(共15小题)1.下列选项中属于物理学中实物模型的是()A．分子B．电场C．电子D．理想气体2.如图所示为A、B两部分理想气体的V－t图象，设两部分气体是质量相同的同种气体，根据图中所给条件，可知()A．当t＝273.15 ℃时，气体的体积A比B大0.2 m3B．当tA＝tB时，VA∶VB＝3∶1C．当tA＝tB时，VA∶VB＝1∶3D．A，B两部分气体都作等压变化，它们的压强之比pA∶pB＝3∶13.下列有关“温度”的概念的说法中正确的是()A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度B．温度是分子平均动能的标志C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大4.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是()A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B．气体的热力学温度升高到原来的二倍C．气体的摄氏温度降为原来的一半D．气体的热力学温度降为原来的一半5.如图所示，在均匀U型管两端开口，装有如图所示的水银，今在管的一侧B上端加入同种液体，设缓缓加入且中间不留空隙，则B、C液面高度差将()A．变大B．变小C．不变D．不能确定6.如图所示，质量为M导热性能良好的汽缸由一根平行于斜面的细线系在光滑斜面上．汽缸内有一个质量为m的活塞，活塞与汽缸壁之间无摩擦且不漏气．汽缸内密封有一定质量的理想气体．如果大气压强增大(温度不变)，则()A．气体的体积增大B．细线的张力增大C．气体的压强增大D．斜面对汽缸的支持力增大7.温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为()A． 127 KB． 150 KC． 13．5 ℃D． 23．5 ℃8.如V－T图所示，一定质量的理想气体，从状态A变化到状态B，最后变化到状态C.线段AB平行横轴，线段AC连线过坐标原点．则气体压强p变化情况是()A．不断增大，且pC小于pAB．不断增大，且pC大于pAC．先增大再减小，且pC大于pAD．先增大再减小，且pC与pA相等9.如图所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板的上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M，不计圆板与容器内壁的摩擦．若大气压强为p0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强等于()A．B．＋C．p0＋D．p0＋10.用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为()A．B．p0＋np0C．p＋n()D．p0＋()n·p011.一个密闭的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm，若温度上升到80 ℃，管内空气的压强约为()A． 4 atmB．atmC． 1．2 atmD．atm12.一只轮胎容积为V＝10 L，已装有p1＝1 atm的空气．现用打气筒给它打气，已知打气筒的容积为V0＝1 L，要使胎内气体压强达到p2＝2．5 atm，应至少打多少次气？(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变，大气压强p0＝1 atm)()A． 8次B． 10次C． 12次D． 15次13.一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化过程，则这三个状态的温度之比是()A． 1∶3∶5B． 3∶6∶5C． 3∶2∶1D． 5∶6∶314.关于密闭容器中气体的压强，下列说法正确的是()A．是由于气体分子相互作用产生的B．是由于气体分子碰撞容器壁产生的C．是由于气体的重力产生的D．气体温度越高，压强就一定越大15.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图中的直线ABC来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度TA、TB、TC相比较，大小关系为()A．TB＝TA＝TCB．TA>TB>TCC．TB>TA＝TCD．TB<TA＝TC二、实验题(共3小题)16.如图所示，在“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为10 mL处，然后将注射器连接压强传感器并开始实验，气体体积V每增加1 mL测一定压强p，最后得到p和V的乘积逐渐增大．(1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图________．(2)图线弯曲的可能原因是在实验过程中______．A．注射器有异物B．连接软管中存在的气体C．注射器内气体温度升高D．注射器内气体温度降低17.用DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图1所示，实验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；③用V－图象处理实验数据，得出如图2所示图线．(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_______________________；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实验中采取的主要措施是_______________________和________________________________________________________________________；(3)如果实验操作规范正确，但如图所示的V－图线不过原点，则V0代表___________．18.某小组在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验．(1)实验过程中，下列哪些操作是正确的()A．推拉活塞时，动作要快，以免气体进入或漏出B．推拉活塞时，手可以握住整个注射器C．压强传感器与注射器之间的连接管脱落后，应立即重新接上，继续实验D．活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积，所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如下表所示：①为了更精确的测量也可以利用图象的方法，若要求出连接管的容积也可以画_______图．A．p－V B．V－pC．p－D．V－②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的________．A．斜率B．纵坐标轴上的截距C．横坐标轴上的截距D．图线下的“面积”三、计算题(共3小题)19.一轻活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内，开始时气体体积为V0，温度为27 ℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到V0，温度升高到47 ℃.设大气压强p0＝1.0×105Pa，活塞与汽缸壁的摩擦不计．(1)求此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V0，求此时气体的压强．20.一定质量的理想气体经历了温度缓慢升高的变化，如图所示，p－T和V－T图各记录了其部分变化过程，试求：(1)温度600 K时气体的压强；(2)在p－T图象上将温度从400 K升高到600 K的变化过程补充完整．21.如图所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l＝36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体．当气体的温度T0＝300 K、大气压强p0＝1．0×105Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l0＝30 cm，不计活塞的质量和厚度．现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求：(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；(2)封闭气体温度升高到T2＝540 K时的压强p2．四、填空题(共3小题)22.在一个坚固的圆筒内，装有100 L压强为1个大气压的空气，现在想使筒内的空气压强增为10个大气压，应向筒内打入_________ L压强为1个大气压的空气．(设温度不变)23.如图所示是医院里给病人输液的示意图，假设药液瓶挂在高处的位置不变，则在输液过程中a、b两处气体的压强的变化是：a处气体的压强________，b处气体的压强________，药液进入人体的速度________．(填“变小”“变大”或“不变”)24.一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序为a→b→c→d，图中坐标轴上的符号p指气体压强，V指气体体积，ab线段延长线过坐标原点，cd线段与p轴垂直，da 线段与轴垂直．气体在此状态变化过程中属于等温变化过程的是________，在b→c的变化过程中气体的内能______(填“增大”“减小”或“不变”)．五、简答题(共3小题)25.某医院治疗一种疾病的治愈率为10 %，那么，前9个病人都没有治愈，第10个人就一定能治愈吗？26.如图所示为两种不同温度T1、T2下气体分子的麦克斯韦速率分布曲线，横坐标为速率，纵坐标为对应这一速率的分子个数，你能判断T1、T2的大小吗？27.从微观领域解释：一定质量的理想气体，在状态发生变化时，至少有两个状态参量同时发生变化，而不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．答案解析1.【答案】D【解析】建立理想化模型的一般原则是首先突出问题的主要因素，忽略问题的次要因素，为了使物理问题简单化，也为了便于研究分析，我们往往把研究的对象、问题简化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型，电子、电场、分子都是实际的物体，而忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失，这种气体称为理想气体，故A、B、C错误，D正确．2.【答案】B【解析】由图象可知，A、B两部分气体都发生等压变化，由＝C知它们在相同温度下体积之比不变．选择0 ℃读数，由y轴可知VA∶VB＝3∶1，所以pA∶pB＝VB∶VA＝1∶3.3.【答案】B【解析】温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映．故A、D错，B对．温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，冰熔化为同温度的水就是一个例证，故C错．4.【答案】B【解析】一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即＝，得T2＝＝2T1，B正确．5.【答案】C【解析】在B端加入水银后，A段水银柱不变，左侧密闭气体的压强不变，则B、C液面高度差不变，故C项正确．6.【答案】C【解析】对活塞受力分析，沿斜面方向可得：pS＋mg sinα＝p0S，所以p＝p0－，若p0增大，则p增大，根据pV＝常量，可知V减小；对汽缸和活塞的整体而言，细线的张力F T＝(M＋m)g sinα，；斜面对汽缸的支持力F＝(M＋m)g cosα，与大气压强无关，选项C 正确．7.【答案】B【解析】由盖—吕萨克定律得＝，所以T2＝·T1＝＝K＝150 K．8.【答案】D【解析】V－T图象中过原点的直线为等压线，直线斜率越大压强越小，如图可知：过OA的直线斜率大于过OB的直线斜率，故A的压强小于B的压强，由A到B压强增大，由B到C压强减小，AC的直线过原点，故pC与pA相等，D正确．9.【答案】D【解析】为求气体的压强，应以封闭气体的圆板为研究对象，分析其受力，如图所示．由平衡条件得p·cosθ＝p0S＋Mg解得：p＝p0＋，所以正确选项为D．10.【答案】C【解析】将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋n()，即C正确．11.【答案】C【解析】由查理定律知＝，代入数据解得，p2≈1．2 atm，所以C正确．12.【答案】D【解析】本题中，胎内气体质量发生变化，选打入的气体和原来的气体组成的整体为研究对象．设打气次数为n，则V1＝V＋nV0，由玻意耳定律，p1V1＝p2V，解得n＝15次．13.【答案】B【解析】由理想气体状态方程得：＝C(C为常数)，可见pV＝TC，即pV的乘积与温度T 成正比，故B项正确．14.【答案】B【解析】气体的压强是由容器内的大量分子撞击器壁产生的，A、C错，B对；气体的压强与温度和体积两个因素有关，温度升高压强不一定增大，故D错．15.【答案】C【解析】由图中各状态的压强和体积的值可知：pA·VA＝pC·VC<pB·VB，因为＝恒量，可知TA ＝TC<TB．另外从图中也可知A、C处在同一等温线上，而B处在离原点更远的一条等温线上，所以TB>TA＝TC．16.【答案】(1)(a)(2)C【解析】(1)由于“最后得到p和V的乘积逐渐增大”，因此在V－图象中，斜率k＝pV逐渐增大，斜率变大，故选(a)．(2)注射器有异物不会影响图线的斜率，故A错误．连接软管中存在气体可以视为被封闭的气体总体积较大，不会影响斜率，故B错误．注射器内气体温度升高，由克拉柏龙方程知＝c，当T增大时，pV会增大，故C正确，D错误．17.【答案】(1)用润滑油涂活塞(2)缓慢抽动活塞不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积【解析】(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂活塞达到封闭效果．(2)要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好，再者，不能用手握住封闭气体部分的注射器．(3)根据p(V＋V0)＝C，C为定值，则V＝－V0，体积读数值比实际值大V0．18.【答案】(1)D (2)①D②B【解析】19.【答案】(1)1.6×105Pa(2)1.1×105Pa【解析】(1)由理想气体状态方程得：＝，所以此时气体的压强为：p1＝×＝×Pa＝1.6×105Pa.(2)由玻意耳定律得：p2V2＝p3V3，所以p3＝＝Pa≈1.1×105Pa.20.【答案】(1)1.25×105Pa(2)如图所示【解析】(1)由题图知，p1＝1.0×105Pa，V1＝2.5 m3，T1＝400 Kp2＝？，V2＝3 m3，T2＝600 K由理想气体状态方程得＝p2＝＝1.25×105Pa(2)在原p－T图象上补充两段直线21.【答案】(1)360 K(2)1．5×105Pa【解析】(1)设汽缸的横截面积为S．由题意可知，活塞缓慢上升，说明活塞平衡，此过程为等压膨胀由盖—吕萨克定律有＝T1＝T0＝360 K(2)由题意可知，封闭气体后体积保持不变由查理定律有＝p2＝p0＝1．5×105Pa．22.【答案】900【解析】取后来筒中气体为研究对象，根据玻意耳定律得：1 atm×(100 L＋V)＝100 L×10 atm，从而得V＝900 L．23.【答案】变大不变不变【解析】选A管下端液面为研究对象，在大气压强p0(向上)、液柱h1的压强ρgh1(向下)和液柱h1上方液面处压强pa(向下)作用下平衡．因为p0＝pa＋ρgh1，则有pa＝p0－ρgh1，因为输液过程中h1不断减小，所以pa不断增大．再对b处气体上方液面进行受力分析，B管中与A管最低液面在同一水平面处的压强也为p0，则有pb＝p0＋ρgh2，因为在输液过程中p0、h2不变，所以pb不变，则药液进入人体的速度也不变．24.【答案】a→b增大【解析】根据理想气体状态变化方程＝C得p＝T，可知当温度不变时p－是一条过原点的倾斜直线，所以a→b是等温变化．由p＝T可知图线的斜率表示温度的高低，所以b→c的过程中气体温度升高，又因为理想气体的内能只跟温度有关，所以内能增大．25.【答案】如果把治疗一个病人作为一次试验，这个病人的治愈率是10 %．随着试验次数的增加，即治疗的病人数的增加，大约有10 %的人能够治愈．对于某一次试验来说，其结果是随机的，因此，前9个病人没有治愈是可能的，对第10个人来说，其结果仍然是随机的，既有可能治愈，也可能没有治愈，治愈率仍为10 %．【解析】26.【答案】T2>T1【解析】温度升高分子的热运动加剧，分子的平均速率变大，速率大的分子所占的比例变大，曲线峰值向速率大的一方移动，所以T2>T1．27.【答案】从微观领域分析，气体的压强由气体的分子密度和气体分子的平均动能决定，而温度是平均动能的标志．对一定质量的理想气体，若体积变化，分子的密度必然发生变化，必引起压强变化；若温度变化，则分子的平均动能发生变化，那么气体的压强必然发生变化；若气体的压强发生变化，必然是决定气体压强的因素发生变化，即气体的分子密度或气体分子的平均动能发生变化．所以说气体状态发生变化时，不可能只有一个参量发生变化，其他两个参量不变．【解析】。

高中物理选修3-3 第八章气体第三节理想气体的状态方程-水银柱封闭气体专题同步专项训练习题集

第八章气体第三节理想气体的状态方程-水银柱封闭气体【典题强化】1．如图所示，一定质量的理想气体被水银柱封闭在竖直玻璃管内，气柱长度为h。

现继续向管内缓慢地添加部分水银，设水银质量为m（m未知）。

水银添加完时，气柱长度变为3/4h。

再取质量为m的水银缓慢地添加在管内，外界大气压强保持不变。

试求：（1）第二次水银添加完时气柱的长度。

（2）若第二次水银添加完时气体温度为T0，现使气体温度缓慢升高，当气柱长度恢复到原来长度h时气体的温度。

（水银未溢出玻璃管）2．如图所示，长为31cm、内径均匀的细玻璃管开口向上竖直放置，管内水银柱的上端正好与管口齐平，封闭气体的长为10cm ，温度为270C，外界大气压强不变。

若把玻璃管在竖直平面内缓慢转至开口竖直向下，这时留在管内的水银柱长为15cm ，然后再缓慢转回到开口竖直向上，求：（1）大气压强p0的值（2）玻璃管重新回到开口竖直向上时空气柱的长度（3）当管内气体温度升高到多少时，水银柱的上端恰好重新与管口齐平3．长100cm且内径均匀的细玻璃管，一端封闭另一端开口，当开口向上竖直放置时，用25cm长的水银柱封闭的空气柱长度为44cm，当地的大气压为75cmHg。

若将玻璃管开口向下竖直放置时管内封闭的空气柱长应是多少?4．在温度不变的情况下，把一根长为100cm，上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽中，插入后管口到槽内水银面的距离是管长的一半，若大气压为75 cmHg，求水银进入管内的长度5．如图所示，在一粗细均匀两端封闭的U形玻璃管内，装有一段水银柱，将A、B两端的理想气体隔开。

在室温下A、B端的气体体积都是V，管内水银面的高度差为△h，现将它竖直地全部浸没在沸水中。

则（）A．A端气体体积比B端的大B．A端气体压强比B端的大C．△h增大D．△h不变6．两端开口、粗细均匀的U型玻璃管开口向上竖直放置，两段水银柱中间封有一定质量的理想气体，气体的长度为h2，其液面高度差h1如图所示，则如果向右管倒入少量水银后，图中的h1将______ 和h2将（填“增大”“不变”或“减小”）。

物理人教版选修33 8.3理想气体的状态方程同步练习

8.3理想气体的状态方程同步练习一、单选题1.一定质量的理想气体的状态变化过程如图所示，AB为一条直线，则气体从状态A到状态B的过程中()A. 气体分子平均动能保持不变B. 气体分子平均动能先增大后减小到初始状态C. 整个过程中气体对外不做功D. 气体的密度在不断增大【答案】B【解析】解：A、pV=CT，C不变，pV越大，T越高.状态在(2,2)处温度最高．在A和B状态，pV乘积相等，所以温度先升高，后又减小到初始温度，则气体分子平均动能先增大后减小到初始状态.故A错误B正确．C、气体膨胀，则气体对外界做功，故C错误．D、气体的体积在不断增大，质量一定，所以气体的密度在不断减小.故D错误．故选：B．=C和已知P、V变化量去判断T的变化，温度是分子平均动能的根据气体状态方程PVT标志；对于一定质量的理想气体，温度升高，那么气体的内能增加．根据热力学第一定律判断气体吸热还是放热．能够运用控制变量法研究多个物理量变化时的关系.知道温度是分子平均动能的标志．2.如图所示，a、b、c三根完全相同的玻璃管，一端封闭，管内各用相同长度的一段水银柱封闭了质量相等的空气，a管竖直向下做自由落体运动，b管竖直向上做加速度为g的匀加速运动，c管沿倾角为45∘的光滑斜面下滑，若空气温度始终不变，当水银柱相对管壁静止时，a、b、c三管内的空气柱长度L a、L b、L c间的关系为()A. L b=L c=L aB. L b<L c<L aC. L b>L c>L aD. L b<L c=L a【答案】D【解析】解：设大气压为p0．对a管：a管竖直向下做自由落体运动，处于完全失重状态，封闭气体的压强等于大气压，即p a=p0；对b管：以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得：p b S−p0S−mg=ma，则得：p b>p0；对c管：以水银为研究对象，根据牛顿第二定律得：p c S−p0S+mgsin45∘=ma，又对管子和水银整体，有：Mgsin45∘=Ma，得a=gsin45∘，可解得：p c=p0；所以可得：p b>p a=p c；根据玻意耳定律pV=c得：l b<l c=l a．第 1 页故选：D．根据牛顿第二定律分别求出管内封闭气体的压强与大气压的关系，再由玻意耳定律列式分析．解决本题的关键是根据牛顿第二定律研究封闭气体的压强，常常以与气体接触的水银或活塞为研究对象，由力学规律求解封闭气体的压强．3.如图所示，一定质量的理想气体，经过图线A→B→C→A的状态变化过程，AB的延长线过O点，CA与纵轴平行.由图线可知()A. A→B过程压强不变，气体对外做功B. B→C过程压强增大，外界对气体做功C. C→A过程压强不变，气体对外做功D. C→A过程压强减小，外界对气体做功【答案】B【解析】【分析】由图示图象判断气体的状态变化过程，应用气态方程判断气体体积如何变化，然后应用气体的体积增大的过程中对外做功，体积减小的过程中外界对气体做功。

高中物理人教版选修3-3第8章气体课时作业：8.3理想气体的状态方程

第3节理想气体的状态方程1．在任何温度、任何压强下都遵从________________的气体叫做理想气体．事实上，玻意耳定律、查理定律、盖—吕萨克定律等气体实验定律，都是在压强____________、温度____________的条件下总结出来的．当压强__________、温度__________时，由上述定律计算的结果与实验测量结果有很大的差别．实际气体在温度____________、压强____________时，可近似看做理想气体．2．一定质量的理想气体发生状态变化时，它的________跟________的乘积与______________的比值保持不变，这种关系称为理想气体的状态方程．3．用p、V、T分别表示气体某状态的压强、体积和温度，理想气体状态方程的表达式为：________________________.用p1、V1、T1分别表示初态压强、体积和热力学温度，p2、V2、T2分别表示末态压强、体积和热力学温度，则理想气体状态方程表达式为：____________________.4．关于理想气体，下列说法正确的是()A．理想气体也不能严格地遵守气体实验定律B．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体C．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D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体5．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6．下列叙述正确的是()A．一定质量的某种气体，当温度和体积都保持不变时，它的压强一定不会发生变化B．一定质量的某种气体，当其体积增大时，压强不可能增大C．一定质量的某种气体，当其温度升高时，体积一定增大D．一定质量的某种气体的压强增大，温度降低，这种气体的密度一定增大【概念规律练】知识点一理想气体的状态方程1．一定质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、V 1、T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 2、V 2、T 2，下列关系中正确的是( )A ．p 1＝p 2，V 1＝2V 2，T 1＝12T 2 B ．p 1＝p 2，V 1＝12V 2，T 1＝2T 2 C ．p 1＝2p 2，V 1＝2V 2，T 1＝2T 2D ．p 1＝2p 2，V 1＝V 2，T 1＝2T 22．对一定质量的理想气体( )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C ．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理想气体状态变化图象3.图1如图1所示，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T A ，状态B的温度为T B.由图可知()A．T A＝2T B B．T B＝4T AC．T B＝6T A D．T B＝8T A4.图2一定质量的理想气体经历了如图2所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四个过程在p—T 图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab而cd平行于ab，由图可以判断()A．ab过程中气体体积不断减小B．bc过程中气体体积不断减小C．cd过程中气体体积不断增大D．da过程中气体体积不断增大【方法技巧练】一、气体状态变化图象转化的方法5．使一定质量的理想气体按图3甲中箭头所示的顺序变化，图中BC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T A＝300 K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？(2)将上述状态变化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、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)．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、C到状态D的p—T图象，已知气体在状态B时的体积是8 L，求V A和V C、V D，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3 kg气体，当温度是－23℃时，压强为4 atm，如果用掉1 kg后温度升高到27℃，求筒内气体的压强．8．房间的容积为20 m3，在温度为7℃、大气压强为9.8×104 Pa时，室内空气质量是25 kg.当温度升高到27℃，大气压强变为1.0×105 Pa时，室内空气的质量是多少？1．关于理想气体，下列说法正确的是()A．温度极低的气体也是理想气体B．压强极大的气体也遵从气体实验定律C．理想气体是对实际气体的抽象化模型D．理想气体实际并不存在2．关于理想气体，下列说法中哪些是正确的()A．理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型B．理想气体的分子没有体积C．理想气体是一种理想模型，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，可当成理想气体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4．一定质量的理想气体，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C．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表示热力学温度，t表示摄氏温度．各图中正确描述一定质量的理想气体等压变化规律的是()6．在下列图中，不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，又可以回到初始状态的图是()7.图5一定质量的理想气体沿着图5所示的方向发生状态变化的过程中，该气体压强的变化是()A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态a，压强不变C．从状态a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理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为T′时，气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)()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62 cm，右端水银面比左端低40 cm，当气温升到27℃时，U 形管两边高度差增加了4 cm，则气罐内气体在－23℃时的压强为________ cmHg.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1.0×105Pa，体积为0.93 L．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155 L时，气体的压强增大到1.2×106 Pa.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V A∶V B＝2∶1.如图8所示，起初A 中空气温度为127℃，压强为1.8×105 Pa，B中空气温度为27℃，压强为1.2×105 Pa，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5.7×10－3 m3.往桶内倒入4.2×10－3 m3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2.5×10－4 m3的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4 atm，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 atm)第3节理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．压强体积热力学温度3.pVT＝Cp1V1T1＝p2V2T24．C[理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵从气体实验定律的气体，A项错误；它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象，故C正确，B、D是错误的．]5．A[由理想气体状态方程pVT＝恒量得A项中只要压强减小就有可能，故A项正确；而B项中体积不变，温度与压强应同时变大或同时变小，故B项错；C项中温度不变，压强与体积成反比，故不能同时增大；D项中温度升高，压强减小，体积减小，导致pVT减小，故D 项错误．]6．AD[在p、V、T三个状态参量中，单独一个参量发生变化是不可能的，A正确；体积增大时，压强增大，温度升高，pV T可能会保持不变，B 错误；不知压强变化情况，温度升高，体积不一定增大，C 错误；压强增大而温度降低，体积必定减小，由于质量不变，因此密度一定增大，D 正确．]课堂探究练1．D [由理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可判断，只有D 项正确．] 方法总结在确定气体质量不变的条件下，才可用理想气体状态方程．它是一定质量理想气体的几个状态参量之间的关系，与变化过程无关．2．AD [气体的三个状态参量变化时，至少有两个同时参与变化，故D 对；T 不变时，由pV ＝恒量知，A 对；p 不变时，由V T ＝恒量知，B 错；V 不变时，由p T＝恒量知，C 错．] 方法总结应用理想气体状态方程判断状态变化问题时，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化．(2)状态参量变化的分析可根据pV T＝常量进行分析． 3．C [从已知p －V 图上可知T B >T A .为确定它们之间的定量关系，可以用p －V 图上的标度值代替压强和体积的大小，代入理想气体状态方程p A V A T A ＝p B V B T B 得2×1T A ＝3×4T B，T B ＝6T A .] 方法总结理解理想气体状态方程的实质，即一定质量的理想气体在状态参量变化时有pV T＝C ，C 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．BCD [本题是用p —T 图象表示气体的状态变化过程．四条直线段只有ab 段是等容过程．即ab 过程中气体体积不变，选项A 是错误的，其他三个过程并不是等容变化过程．如图所示连接Oc 和Od ，则Oba 、Oc 、Od 都是一定质量理想气体的等容线，依据p —T 图中等容线的特点(斜率越大，气体体积越小)，比较这几条图线的斜率即可得出V a ＝V b >V d >V c .同理，可以判断bc 、cd 和da 线段上各点所表示的状态的体积大小关系，选项B 、C 、D 正确．]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)T B ＝600 K T C ＝600 K T D ＝300 K(2)见解析解析由p －V 图可以直观地看出气体在A 、B 、C 、D 各状态下压强和体积：V A ＝10 L ，p A ＝4 atm ，p B ＝4 atm ，p C ＝2 atm ，V C ＝40 L ，p D ＝2 atm ，V D ＝20 L.(1)根据理想气体状态方程有p A V A T A ＝p C V C T C ＝p D V D T D可得T C ＝p C V C p A V A T A ＝2×404×10×300 K ＝600 K T D ＝p D V D p A V A T A ＝2×204×10×300 K ＝300 K ，BC 是等温膨胀过程，故T B ＝T C ＝600 K(2)由状态B 到状态C 为等温变化，由玻意耳定律有p B V B ＝p C V C得V B ＝p C V C p B ＝2×404L ＝20 L 在V －T 图上，状态变化过程的图线由A 、B 、C 、D 各状态点依次连接，如右图所示，AB是等压膨胀过程，BC 是等温膨胀过程，CD 是等压压缩过程．方法总结涉及图象问题时，要明确图象的物理意义和特点，区分不同的物理过程，根据理想气体状态方程确定各状态的状态参量．6．V A ＝4 L ，V C ＝V B ＝8 L ，V D ＝10.7 L V —T 图见解析解析 A →B 为等温过程，由玻意耳定律p A V A ＝p B V B所以V A ＝p B p A V B ＝1.0×105×82.0×105L ＝4 L B →C 为等容过程，所以V C ＝V B ＝8 LC →D 为等压过程有V C T C ＝V D T D ，V D ＝T D T C V C ＝400300×8 L ＝323L ＝10.7 L ．此过程的V —T 图如下：方法总结 (1)首先要利用理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，根据状态变化过程画图象．(3)注意过原点的直线要用虚线表示．7．3.2 atm解析以2 kg 气体为研究对象，设钢筒的容积为V .初状态：p 1＝4 atm ，V 1＝2V /3，T 1＝250 K.末状态：V 2＝V ，T 2＝300 K.由理想气体状态方程得：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2. 筒内气体压强p 2＝p 1V 1T 2V 2T 1＝4×2×300/(3×250)atm ＝3.2 atm. 方法总结对于变质量问题，如果在研究对象上做一下处理，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．8．23.8 kg解析气体初态：p 1＝9.8×104 Pa ，V 1＝20 m 3，T 1＝280 K末态：p 2＝1.0×105 Pa ，体积V 2，T 2＝300 K由状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2所以V 2＝p 1T 2p 2T 1V 1＝9.8×104×300×201.0×105×280m 3＝21.0 m 3 因V 2>V 1，故有气体从房间内流出．房间内的气体质量m 2＝V 1V 2m 1＝2021×25 kg ＝23.8 kg 方法总结 (1)选房间内原来空气为研究对象．(2)由状态方程求状态变化后的体积．(3)根据体积变化判断气体流入、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1．CD [气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的，温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小，趋向于液体，故答案为C 、D.]2．AD [理想气体是指严格遵守气体实验三定律的气体，实际的气体在压强不太大、温度不太低时可以认为是理想气体，A 、D 对；理想气体分子间几乎没有分子力，但分子有大小，B 错．]3．BC [据理想气体的性质可知，p 甲V 甲T 甲＝p 乙V 乙T 乙，因为p 甲<p 乙，且V 甲＝V 乙，则可判断出T 甲<T 乙，B 正确；气体的温度直接反映出气体分子平均动能的大小，故C 对．]4．BD [根据理想气体的状态方程pV T＝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 错；同理可以确定C 也错，正确选项为B 、D.]5．ACD [一定质量的理想气体在等压变化中，压强不变，体积V 与热力学温度T 成正比．其中B 图明显看出气体压强减小，A 、C 、D 对，B 错．]6．AD [根据p －V 、p －T 、V －T 图象的意义可以判断，其中选项D 显示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．p －V 图中等温线应为双曲线，故A 图中无等温变化过程．]7．AC [在V －T 图象中，过原点的直线为等压线，直线的斜率越大，气体的压强越小．分别作过a 、b 、c 、d 四点的等压线，则有p b >p c >p d >p a ，故A 、C 正确．]8．C [设弹簧的劲度系数为k ，当气柱高为h 时，弹簧弹力F ＝kh ，由此产生的压强F S ＝kh S(S 为容器的横截面积)．取封闭的气体为研究对象：初状态：(T ，hS ，kh S)；末状态：(T ′，h ′S ，kh ′S )，由理想气体状态方程kh /S ·hS T ＝kh ′/S ·h ′S T ′，得h ′＝h T ′T，故C 选项正确．] 9．140解析因汽缸体积大，与细U 形管相比，可认为状态发生变化时气体体积是不变的．汽缸中的气体在T 1＝273 K －23 K ＝250 K 时，压强为p 1，当温度升到27℃即T 2＝300 K 时，压强为p 2，根据查理定律p 1T 1＝p 2T 2，有p 2＝65p 1 以左边细管中的气柱为研究对象T 1′＝250 K ，p 1′＝p 1－40，V 1′＝62S ，当T 2′＝300 K 时，p 2′＝p 2－44，V 2′＝⎝⎛⎭⎫62－42S ＝60S 根据理想气体状态方程p 1′V 1′T 1′＝p 2′V 2′T 2′，代入数据得(p 1－40)×62S 250＝(p 2－44)×60S 300，整理后得：31p 1－25p 2＝140，将p 2＝65p 1代入解得p 1＝140 cmHg 10．373℃解析找出汽缸内混合气体初、末状态的参量，运用理想气体状态方程即可求解．气体初状态的状态参量为p 1＝1.0×105 Pa ，V 1＝0.93 L ，T 1＝(50＋273)K ＝323 K.气体末状态的状态参量为p 2＝1.2×106 Pa ，V 2＝0.155 L ，T 2为末知量．由p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2可求得T 2＝p 2V 2p 1V 1T 1. 将已知量代入上式，得T 2＝1.2×106×0.1551.0×105×0.93×323 K ＝646 K. 混合气体的温度t ＝(646－273)℃＝373℃.11．A 、B 中气体的最后压强均为1.3×105 Pa解析对A 气体，初态：p A ＝1.8×105 Pa ，V A ＝2V ，T A ＝400 K.末态：p A ′＝？，V A ′＝？，T A ′＝300 K.由理想气体状态方程p A V A T A ＝p A ′V A ′T A ′得 1.8×105×2V 400＝p A ′V A ′300.① 对B 气体，初态：p B ＝1.2×105 Pa ，V B ＝V ，T B ＝300 K.末态：p B ′＝？，V B ′＝？T B ′＝300 K.由气态方程p B V B T B ＝p B ′V B ′T B ′得1.2×105×V 300＝p B ′V B ′300.② 又V A ＋V B ＝V A ′＋V B ′，③p A ′＝p B ′.④由①②③④得p A ′＝p B ′＝1.3×105 Pa.12．18次可以全部喷出解析设标准大气压为p 0，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 atm 下的体积为V ′根据理想气体状态方程的分列式，得p 0V ＋p 0NV ′＝4p 0V其中V ＝5.7×10－3 m 3－4.2×10－3 m 3＝1.5×10－3 m 3V ′＝0.25×10－3 m 3代入数值，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p 1V 1＝p 2V 2，得p ＝4p 0V 5.7×10－3解得p ＝1.053p 0>p 0所以药液可以全部喷出．。

高中物理第八章气体3理想气体的状态方程课后训练新人教选修

3理想气体的状态方程课后集训基础过关1. 关于理想气体，以下说法中正确的选项是()A.理想气体是一种科学抽象的理想化模型；客观上是不存在的B.理想气体严格恪守三个实验定律C.理想气体只有分子动能，不考虑分子势能D.实质气体在任何状况下都能够当作理想气体分析：理想气体是严格恪守三个实验定律的气体，是一种理想化的模型，客观上其实不存在，选项 AB正确 . 实质气体在温度不太低、压强不太大的状况下才可视为理想气体，故 D 错. 理想气体分子间距离很大，除碰撞外，分子间作用可忽视不计，因此理想气体只有分子动能，不考虑分子势能. 故 C 正确 .答案： ABC2. 如图 8-3-4所示，A、B两点表示必定质量的理想气体的两个状态，当气体自状态 A 变化到状态 B时( )A. 体积向来变大B.有可能经过体积减小的过程C.外界必定对气体做正功D.气体必定对外界做正功图 8-3-4分析：在 P-T 图象，某点和原点的连线斜率越小，其表示的状态体积越大，则有V B＞V A. 气体对外界做正功，故C错误， D 正确，固然最后体积变大了，可是实质在变化过程中体积可以有减小的时候，所以B正确， A错误 .答案： BD3. 如图 8-3-5 所示，必定质量的理想气体，由状态 A 沿直线 AB 变化到 B，在此过程中，气体分子的均匀速率的变化状况是( )图 8-3-5A.不停增大C.先减小后增大分析：由图可知C，其 pV 乘积比B.D.A、 B 两点的pV 乘积同样，所以A、B 两点要大，所以 C点温度比不停减小先增大后减小A、 B 两点的温度也同样 . 在 AB 直线的中点A、B 两点高，即 T A=T B＜ T C. 又由于气体分子的均匀速率随温度高升而增大，所以气体分子的均匀速率是先增大后减小.答案： D4.如图 8-3-6 所示，必定质量的理想气体的 p-t 图象，气体从状态 A 变化到状态 B 时，其体积( )图 8-3-6A. 必定不变B.必定减小C.必定增添D.不可以判定如何变化分析：由于题目给的横线坐标为摄氏温度，而不是热力学温度，若A、 B 状态的连线的延伸线交于 - 273 ℃，这时从 A 到 B 是等容变化，若它们的连线的延伸线交于 -的右边(高于- 273 ℃) 处，这时从 A 到 B 是个体积减小的过程，而当它们的状态的连线的延伸线交于- 273 ℃左边时，这是气体的体积从 A 到 B 状态为增大的过程 . 所以本题不可以判气绝体从状态A 到状态 B 体积如何变化 .答案： D5. 图 8-3-7 所示，为0.3 mol 的某种气体的压强和温度关系的p-t 图线 .p 0表示 1 个标准大气压，则在状态 B 时气体的体积为 ()图 8-3-7A.5.6 LB.3.2 LC.1.2 LD.8.4 L分析：此气体的0 ℃时，压强为标准大气压，所以它的体积应为：22.4 ×0.3 L=6.72 L依据图线所示，从 p0到 A 状态，气体是等容变化， A 状态的体积为 6.72 L，温度为127 K+273 K=400 K，从 A 状态到 B 状态为等压变化，227 K+273 K=500 K ，B 状态温度为V A V BV B V A T B 6.72 500依据盖·吕萨克定律T B T A L 8.4LT A400答案： D综合运用6.关于必定质量的理想气体，以p、 V、 T 三个状态参量中的两个为坐标轴成立直角坐标系，在座标系上描点能直观地表示这两个参量的数值. 你能依据坐标系中不一样点的地点来比较第三个参量的大小吗？图 8-3- 三个坐标系中，两个点都表示同样质量某种理想气体的两个状态 .图 8-3-8(1)p-T 图象中 ( 图甲 )A 、 B 两个状态，哪个体积大？ (2)V-T 图象中 ( 图乙 )C 、 D 两个状态，哪个压强盛？ (3)p-V 图象中 ( 图丙 )E 、 F 两个状态，哪个温度高？请说出判断的依据 .分析：利用理想气体状态方程，找出两状态下的同样量，经过此外两个量的比值 ( 或乘积 )为定值，找寻第三个参量的关系.(1) 图甲：由于 (2) 图乙：由于(3) 图丙：由于PV T =T ，并且 P ＞P ，由此可得： V ＜V ；=恒量，据图像有TABABABPV=恒量，据图像有 T C =T D ，并且 V C ＞ V D ，所以： P C ＜ P D ；TPVV =V ，并且 P ＞P ，由此可得： T ＞T .=恒量，据图像有EFEFEFT答案： (1)V B 大 (2)P D大 (3)T E 高7. 内燃机气缸里的混淆气体，在吸气冲程之末，温度为 50 ℃，压强为 1.0 ×10 5 Pa, 体积为0.93 L ；在压缩冲程中，把气体压缩为 0.155 L 时，气体的压强增大到1.2 ×10 6 Pa,求这时的混淆气体的温度高升到多少摄氏度？分析：吸气末： p 1=1.0 ×10 5 Pa V 1=0.93 L T 1＝ 323 K压缩末： p =1.2 ×10 P V 2 ＝ 0.155 L26 pT 2=?p 1V 1 p 2V 2由理想气体状态方程：T 2T 1代入已知数据解得： T 2=646 KT 2=(646- 273) ℃=373 ℃ 答案： 373 ℃8. 如图 8-3-9 所示，粗细均匀，两头张口的 U 形管竖直搁置，管的内径很小，水平部分BC 长 14 cm. 一空气柱将管内水银分别成左右两段. 大气压强相当于高为 76 cmHg 的压强 .图 8-3-9(1) 当空气柱温度为 T 0=273 K ，长为 l 0=8 cm 时， BC 管内左边水银柱长 2 cm,AB 的管内水银柱长是 2 cm ，则右边水银柱总长是多少？(2) 当空气柱温度高升到多少时，左边的水银恰巧所有进入竖直管AB 内？(3)当空气柱温度为 490 K 时，两竖直管内水银柱上表面高度各为多少？分析： (1) 系统均衡，则左、右双侧水银柱竖直部分应等高.所以右边水银柱总长为14 cm-(2 cm+8 cm)+2 cm=6 cm.(2)以关闭气体为研究对象，设U 管截面积为 S升温前， p1=78 cmHg V 1=8S T 0=273 K升温后， p2＝80 cmHg V 2=12S T 2=?由理想气体状态方程，p1V1p2V2T0T2代入已知数据得， T2=420 K.即当空气柱温度高升到420 K 时，左边的水银恰巧所有进入竖直管AB内 .(3) 温度从 420 K 高升到 490 K 的过程中，为等压变化右边水银面保待不变，其高度为 4 cm.V2V3由盖·吕萨克定律：T2T3即l2Sl3 S T2T3∴l3=T3l 2 T2代入已知数据得 l 3=14 cm所以左边的水银柱上表面高度为：14 cm-12 cm+4 cm=6 cm答案： (1)6 cm (2) 420 K (3)左 6 cm 右 4 cm9.假如病人在静脉输液时，不慎将5 mL 的空气柱输入体内，会造成空气栓塞，以致病人死亡. 设空气柱在输入体内前的压强为760 mmHg,温度为27 ℃；人的血压为 120/80 mmHg, 试估量空气柱抵达心脏处，在缩短压和扩充压两种状态下，空气柱的体积分别是多少？( 设体温为 37 ℃)分析：以输入人体内的空气柱为研究对象.输入前 p1=760 mmHg V1=5 mL T1=300 K输入后在缩短压时：p2=120 mmHg T 2=310 K在扩充压时： p3=80 mmHg T3=310 K由理想气体状态方程：p1V1p2V2 及p1V1p3V3T1T2T1T3代入已知数据，得V =32.7 mL V3=49.1 mL2答案： 32.7 mL49.1 mL10. 如图 8-3-10 所示，某水银气压计的玻璃管顶端超出水银槽液面 1 m，因上部混入少许空气，使其读数禁止 . 当气温为 27℃，标准气压计读数为76 cmHg时，该气压计读数为70 cmHg.图 8-3-10(1)在同样气温下，若用该气压计丈量气压，测得读数68 cmHg，则实质气压应为多少 cmHg?(2)若在气温为 - 3 ℃时，用该气压计测得读数为则实质气压为多少 cmHg?分析： (1) 取关闭在玻璃管中的气体为研究对象.p1=(76-70)cmHg=6 cmHg.V1=(100-70)S=30S cm 3.由玻意耳定律是1122p V =p V ,60×30S=(p - 68) ×32S.解得p=73.6(cmHg).(2)设实质气压为 p，对关闭在玻璃管中的气体：3初态： p1=6 cmHg,V1=30S cm ,T 1=300 K ；末态： p′2=(p-70) cmHg,V′2=(100-70)S cm 3=30S cm3,T′2=(273-3) K=270 K.由气体的状态方程有 6 30S( p 70) 32S .300273解得p=75.4(cmHg).答案： (1)p=73.6 cmHg ； (2)p=75.4 cmHg.。

人教版选修33第八章 8.3理想气体状态方程 -word文档

气体热力学定律【例1】计算以下气体的压强【例2】一定质量的气体经历一缓慢的绝热膨胀过程．设气体分子间的势能可忽略，则在此过程中（）A．外界对气体做功，气体分子的平均动能增加B．外界对气体做功，气体分子的平均动能减少C．气体对外界做功，气体分子的平均动能增加D．气体对外界做功，气体分子的平均动能减少【练习1】对于一定质量的理想气体，可能发生的过程是（）A．等压压缩，温度降低B．等温吸热，体积不变C．放出热量，内能增加D．绝热压缩，内能不变【例3】如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体（）A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加【练习2】如图所示，绝热容器中间用隔板隔开，左侧装有气体，右侧为真空．现将隔板抽掉，使左侧气体自由膨胀直至达到平衡，则在此过程中(不计气体的分子势能)() A．气体对外界做功，温度降低，内能减少B．气体对外界做功，温度不变，内能减少C．气体不做功，温度不变，内能不变D．气体不做功，温度不变，内能减少【例4】如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针，另一端有个用卡子卡住的可移动胶塞．用打气筒通过气针慢慢向容器内打气，使容器内的压强增大到一定程度，这时读出温度计示数．打开卡子，胶塞冲出容器口后() A．温度计示数变大，实验表明气体对外界做功，内能减少B．温度计示数变大，实验表明外界对气体做功，内能增加C ．温度计示数变小，实验表明气体对外界做功，内能减少D ．温度计示数变小，实验表明外界对气体做功，内能增加【练习3】金属筒内装有与外界温度相同的压缩空气，打开筒的开关，筒内高压空气迅速向外溢出，待筒内外压强相等时，立即关闭开关．在外界保持恒温的条件下，经过一段较长的时间后，再次打开开关，这时出现的现象是( )A ．筒外空气流向筒内B ．筒内空气流向筒外C ．筒内外有空气交换，处于动平衡状态，筒内空气质量不变D ．筒内外无空气交换【例5】图中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长。

人教版高三物理选修3-3第八章气体第三节理想气体的状态方程习题训练(无答案)

一、上次课知识回顾知识点○1当12T T =时，1122p V p V =（玻意耳定律）．知识点 ○2当12V V =时，1212p p T T =（查理定律）．知识点 ○3当12p p =时，1212V V T T =（盖—吕萨克定律）．二、本次课知识讲授要点一、理想气体严格遵从3个实验定律的气体称为理想气体．在任何温度、任何压强下都严格遵从气体实验定律的气体叫做理想气体．对理想气体应从以下几个方面理解：（1）理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象．（2）实际气体，特别是那些不容易液化的气体，如氢气、氧气、氮气、氦气等，在压强不太大（不超过大气压的几倍），温度不太低（不低于负几十摄氏度）时，可以近似地视为理想气体．（3）在微观意义上，理想气体分子本身大小与分子间的距离相比可以忽略不计，分子间不存在相互作用的引力和斥力，所以理想气体的分子势能为零，理想气体的内能等于分子的总动能．针对练习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 ．实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针对练习2关于理想气体，下列说法正确的是( ) A ．理想气体能严格遵守气体实验定律B ．实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看成理想气体C ．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D ．所有的实际气体任何情况下，都可以看成理想气体举一反三:【变式】下列说法中正确的是（）．A ．一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B ．一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C ．气体压强是由气体分子间的斥力产生的D ．在失重情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强要点二、理想气体的状态方程一定质量的理想气体，由初状态（111p V T 、、）变化到末状态（222p V T 、、）时，各量满足：112212p V p V T T =或pVC T=（C 为恒量）．上面两式都叫做一定质量的理想气体的状态方程．要点诠释：（1）气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例： ○1当12T T =时，1122p V p V =（玻意耳定律）．○2当12V V =时，1212p p T T =（查理定律）． ○3当12p p =时，1212V V T T =（盖—吕萨克定律）．（2）112212p V p V T T =适用条件：该方程是在理想气体质量不变的条件下才适用．是一定量理想气体两个状态参量的关系，与变化过程无关．（3）pVC T=中的恒量C 仅由气体的种类和质量决定，与其他参量无关．【小插入】克拉珀龙方程某种理想气体，设质量为m ，摩尔质量为M ，则该理想气体状态方程为mpV RT M=。

高中物理第八章气体第3节理想气体的状态方程练习(含解析)新人教版选修3-3

第3节理想气体的状态方程1．了解理想气体模型，知道实际气体可以近似看成理想气体的条件。

2．能够从气体实验定律推导出理想气体的状态方程。

3．掌握理想气体状态方程的内容、表达式和适用条件，并能应用理想气体的状态方程分析解决实际问题。

一、理想气体1．定义：在任何温度、任何压强下都严格遵从□01气体实验定律的气体。

2．理想气体与实际气体二、理想气体的状态方程1．内容：一定质量的某种理想气体，在从状态1变化到状态2时，尽管p、V、T都可能03热力学温度的比值保持不变。

改变，但是□01压强跟□02体积的乘积与□2．公式：□04pV T ＝C 或□05p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2。

3．适用条件：一定质量的□06某种理想气体。

判一判(1)一定质量的理想气体，先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积。

( ) (2)气体的状态由1变到2时，一定满足方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2。

( ) (3)描述气体的三个状态参量中，可以保持其中两个不变，仅使第三个发生变化。

( ) 提示：(1)× (2)× (3)×课堂任务对理想气体的理解理想气体的特点1．严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程。

2．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，分子可视为质点。

3．理想气体分子除碰撞外，无相互作用的引力和斥力，故无分子势能，理想气体的内能等于所有分子热运动动能之和，一定质量的理想气体内能只与温度有关。

例1 (多选)关于理想气体，下面说法哪些是正确的( )A．理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型B．理想气体的分子没有体积C．理想气体是一种理想模型，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，可当成理想气体[规范解答] 理想气体是指严格遵守气体实验三定律的气体，实际的气体在压强不太高、温度不太低时可以认为是理想气体，A、D正确。

理想气体分子间没有分子力，但分子有大小，B错误。

高中物理第8章气体8.3理想气体的状态方程课后练习1新人教版选修3_3

第3节理想气体的状态方程1．关于理想气体，下列说法正确的是( )A．温度极低的气体也是理想气体B．压强极大的气体也遵从气体实验定律C．理想气体是对实际气体的抽象化模型D．理想气体实际并不存在2．关于理想气体，下列说法中哪些是正确的( )A．理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型B．理想气体的分子没有体积C．理想气体是一种理想模型，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，可当成理想气体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4．一定质量的理想气体，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C．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表示热力学温度，t表示摄氏温度．各图中正确描述一定质量的理想气体等压变化规律的是( )6．在下列图中，不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，又可以回到初始状态的图是( )7.一定质量的理想气体沿着图5所示的方向发生状态变化的过程中，该气体压强的变化是( )A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态a，压强不变C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强不变8.一圆筒形真空容器，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理想气体后，温度为T时，气柱高为h，则温度为T′时，气柱的高为(活塞与圆筒间摩擦不计)( )A．T′h/T B．Th/T′C．h T′/T D．h T/T′9.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62 cm，右端水银面比左端低40 cm，当气温升到27℃时，U形管两边高度差增加了4 cm，则气罐内气体在－23℃时的压强为________ cmHg.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1.0×105Pa，体积为0.93 L．在压缩冲程中，把气体的体积压缩为0.155 L时，气体的压强增大到1.2×106Pa.这时混合气体的温度升高到多少摄氏度？11.用销钉固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比V A∶V B＝2∶1.如图8所示，起初A中空气温度为127℃，压强为1.8×105Pa，B中空气温度为27℃，压强为1.2×105Pa，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.某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×10－3 m3.往桶内倒入4.2×10－3 m3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2.5×10－4m3的空气，要使喷雾器内空气的压强达到4 atm，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 atm)参考答案1．CD2．AD 3．BC4．BD 5．ACD 6．AD 7．AC 8．C 9．14010．373℃11．A、B中气体的最后压强均为1.3×105 Pa12．18次可以全部喷出。

高中物理第八章气体 3 理想气体的状态方程课时作业(含解析)新人教版选修3-3

3 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实现的是( A )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,体积减小解析:由理想气体状态方程=C得A项中只要压强减小就有可能,故A项正确;而B项中体积不变,温度与压强应同时变大或同时变小,故B项错误;C项中温度不变,压强与体积成反比,故不能同时增大,故C项错误;D项中温度升高,压强减小,体积减小,导致减小,故D项错误.2.关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是( C )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.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,则气体可能压强减半,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,则气体可能体积加倍,热力学温度减半解析: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气体可看做理想气体且质量不变,故B错误;由理想气体状态方程=C可知,C正确,D错误.3.(2019·河北沧州检测)(多选)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,则这一系列状态变化可能为( BD )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,再等温压缩解析:质量一定的理想气体状态无论怎样变化,其的值都不改变.T不变,V增大,则压强p减小,之后V不变,T降低,则压强p减小,压强降了再降,不可能回到初始状态,A项不可能;T不变,V减小,则压强p增大,之后V不变,T降低,则压强p减小,压强先增后减,可能会回到初始状态,即B项可能;V不变,T升高,则压强p增大,之后T不变,V减小,则压强p增大,压强增了再增,末态压强必大于初始状态,C项不可能;V不变,T降低,则p减小,之后T不变,V减小,则压强p增大,压强先减后增,末状态压强可能等于初始状态压强,D项可能.4.一定质量的理想气体,经历了如图所示的状态变化过程,则1,2,3三个状态的温度之比是( B )A.1∶3∶5B.3∶6∶5C.3∶2∶1D.5∶6∶3解析:由理想气体状态方程得=C(C为常数),可见pV=TC,即pV的乘积与温度T成正比,故B项正确.5.如图所示,在p-T坐标系中的a,b两点,表示一定质量的理想气体的两个状态,设气体在状态a时的体积为V a,密度为ρa,在状态b时的体积为V b,密度为ρb,则( D )A.V a>V b,ρa>ρbB.V a<V b,ρa<ρbC.V a>V b,ρa<ρbD.V a<V b,ρa>ρb解析:过a,b两点分别作它们的等容线,由于斜率k a>k b,所以V a<V b,由于密度ρ=,所以ρa>ρb,故D正确.6.一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱,大气压强为76 cmHg,当气体温度为27 ℃时空气柱长为8 cm,开口端水银面比封闭端水银面低2 cm,如图所示.(1)当气体温度上升到多少℃时,空气柱长为10 cm?(2)若保持温度为27 ℃不变,在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长为6 cm?解析:(1)气体的初状态:p1=p0-p h=74 cmHg,V1=8S,T1=300 K,气体的末状态:p2=p0+p h=78 cmHg,V2=10S,由公式=,代入数据得:T2≈395.3 K,t2≈122.3 ℃.(2)气体的状态:V3=6S,T3=300 K,由公式=,代入数据得:p3≈98.7 cmHg.加入水银柱的长度为L=98.7 cm-76 cm+2 cm+(2×2) cm=28.7 cm.答案:(1)122.3 ℃(2)28.7 cm7.光滑绝热的活塞把密封的圆筒容器分成A,B两部分,这两部分充有温度相同的理想气体,圆筒容器水平放置,平衡时V A∶V B=1∶2,现将A中气体加热到127 ℃,B中气体降低到27 ℃,待重新平衡后,这两部分气体体积的比V A′∶V B′为( B )A.1∶1B.2∶3C.3∶4D.2∶1解析:对A部分气体有:=①,对B部分气体有:=②,因为p A=p B,p A′=p B′,T A=T B,所以联立①②式得=,所以===.8.(2019·山东烟台月考)(多选)一定质量的某种理想气体经历如图所示的一系列过程,ab,bc,cd和da这四个过程在p T图上都是直线段,其中ab的延长线通过坐标原点O,bc垂直于ab,cd平行于ab,由图可以判断( BCD )A.ab过程中,气体体积不断减小B.bc过程中,气体体积不断减小C.cd过程中,气体体积不断增大D.da过程中,气体体积不断增大解析:四条直线段只有ab是等容过程,A错误;连接Ob,Oc和Od,则Ob,Oc,Od都是一定质量的理想气体的等容线,依据p-T图中等容线的特点(斜率越大,气体体积越小),比较这几条图线的斜率,即可得出V a=V b>V d>V c,故B,C,D都正确.9.如图所示,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T A,状态B的温度为T B.由图可知( C )A.T A=2T BB.T B=4T AC.T B=6T AD.T B=8T A解析:从p V图上可知T B>T A.为确定它们之间的定量关系,可以从p V图上的标度值代替压强和体积的大小,代入理想气体状态方程=,即=,故T B=6T A.10.(2019·河北保定月考)如图所示,圆柱形汽缸A中用质量为2m的活塞封闭了一定质量的理想气体,气体温度为27 ℃,汽缸中的活塞通过滑轮系统悬挂一质量为m的重物,稳定时活塞与汽缸底部的距离为h,现在重物m上加挂一个质量为的小物体,已知大气压强为p0,活塞横截面积为S,m=,不计一切摩擦,求当气体温度升高到37 ℃且系统重新稳定后,重物m下降的高度.解析:以汽缸内气体为研究对象,初状态:p1S+mg=p0S+2mgV1=hS,T1=300 K末状态:p2S+mg=p0S+2mgV2=(h+Δh)S,T2=310 K由题意知m=,解得p1=2p0,p2=p0根据理想气体状态方程:=解得:Δh=0.24h.答案:0.24h11.如图(甲)所示,一导热性能良好、内壁光滑的汽缸水平放置,横截面积为S=2×10-3 m2、质量为m=4 kg、厚度不计的活塞与汽缸底部之间封闭了一部分理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离为24 cm,在活塞的右侧 12 cm 处有一对与汽缸固定连接的卡环,已知气体的温度为300 K,大气压强p0=1×105 Pa.现将汽缸竖直放置,开口向上,如图(乙)所示,取g=10 m/s2.求:(1)活塞稳定后与汽缸底部之间的距离;(2)将气体加热到675 K时,封闭气体的压强.解析:(1)以汽缸内气体为研究对象,初状态:p1=p0=1×105 PaT1=300 K,V1=24 cm×S末状态:p2=p0+=1.2×105 PaT1=T2,V2=HS由玻意耳定律得p1V1=p2V2解得H=20 cm.(2)假设活塞能到达卡环处,则T3=675 K,V3=36 cm×S由理想气体状态方程=得p3=1.5×105 Pa>p2=1.2×105 Pa所以活塞能到达卡环处,此时封闭气体压强为1.5×105 Pa.答案:(1)20 cm (2)1.5×105 Pa。

人教版高中物理选修3-3(练习)：第8章第3节理想气体的状态方程达标

第八章第3节1．(江苏省徐州市2017－2018学年高二下学期期中)下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 )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，压强减小解析：对于一定质量的理想气体pV ＝CT ，得出V ＝C T p。

当温度降低，压强增大时，体积减小，故A 正确。

当温度升高，压强不变时，体积增大，故B 错。

当温度升高，压强减小时，体积增大，故C 错。

当温度不变，压强减小时，体积增大，故D 错。

2．(多选)(福建省龙海二中2017年高二下学期期末)一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab 、bc 、cd 、da 四个过程，其中bc 的延长线通过原点，cd 垂直于ab 且与水平轴平行，da 与bc 平行，则气体体积在( AB )A ．ab 过程中不断增加B ．bc 过程中保持不变C ．cd 过程中不断增加D ．da 过程中保持不变解析：首先，因为bc 的延长线通过原点，所以bc 是等容线，即气体体积在bc 过程中保持不变，B 正确；ab 是等温线，压强减小则体积增大，A 正确；cd 是等压线，温度降低则体积减小，C 错误；连接aO 交cd 于e ，则ae 是等容线，即V a ＝V e ，因为V d <V e ，所以V d <V a ，所以da 过程中体积不是保持不变，D 错误。

3.(湖北省孝感一中、应城一中等五校2018届高三上学期期末)如图所示，在两端封闭的均匀半圆(圆心为O )管道内封闭一定质量的理想气体，管内有不计质量、可自由移动的活塞P ，将管内气体分成两部分，OP 与管道的水平直径的夹角θ＝45°。

其中两部分气体的温度均为T 0＝300K ，压强均为p 0＝1×105Pa ，现对活塞左侧气体缓慢加热，而保持活塞右侧气体温度不变，当可动活塞缓慢移到管道最低点时(不计摩擦)，求：(1)活塞右侧气体的压强；(2)活塞左侧气体的温度。

人教版选修3-3 第八章第3节理想气体的状态方程作业

第3节理想气体的状态方程[随堂检测]1．(多选)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，可看成理想气体解析：选ABD ．人们把严格遵从气体实验定律的气体叫做理想气体，故B 正确；理想气体分子间没有分子力，是一种理想化的模型，在研究气体的状态变化特点时忽略次要因素，使研究的问题简洁、明了，故A 正确，C 错误；在温度不太低、压强不太大时，实际气体可看成理想气体，故D 正确．2．(多选)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解析：选BC ．p 、V 、T 三个量中，可以两个量发生变化，一个量恒定，也可以三个量同时发生变化，而一个量变化，另外两个量不变的情况是不存在的，气体状态的变化就是p 、V 、T 的变化．故B 、C 说法正确．3.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T A 、T B 、T C ，则下列关系式中正确的是( )A ．T A ＜TB ，T B ＜TC B ．T A ＞T B ，T B ＝T C C ．T A ＞T B ，T B ＜T CD ．T A ＝T B ，T B ＞T C解析：选C ．由题中图象可知，气体由A 到B 过程为等容变化，由查理定律得p A T A ＝p BT B，p A >p B ，故T A >T B ；由B 到C 过程为等压变化，由盖—吕萨克定律得V B T B ＝V CT C ，V B <V C ，故T B <T C .选项C 正确．4．(多选)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，后等温压缩解析：选AC ．气体先等容降温，后等温压缩，根据气态方程pVT ＝C 分析可知，气体的压强先减小后增大，初末状态的压强可能相等，故A 正确；气体先等容降温，后等温膨胀，根据气态方程pVT ＝C 分析可知，气体的压强一直减小，其压强不可能回到初始压强，故B错误；气体先等容升温，后等温膨胀，根据气态方程pVT＝C 分析可知，气体的压强先增大后减小，其压强有可能回到初始压强，故C 正确；气体先等容升温，后等温压缩，根据气态方程pVT＝C 分析可知，气体的压强一直增大，其压强不可能回到初始压强，故D 错误．5．(2019·高考全国卷Ⅲ)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．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h 1，被密封气体的体积为V ，压强为p ；细管倒置时，气体体积为V 1，压强为p 1.由玻意耳定律有pV ＝p 1V 1① 由力的平衡条件有 p ＝p 0＋ρgh ② p 1＝p 0－ρgh ③式中，ρ、g 分别为水银的密度和重力加速度的大小，p 0为大气压强．由题意有 V ＝S (L －h 1－h )④ V 1＝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T 0和T ，由盖－吕萨克定律有 V T 0＝V 1T⑦由④⑤⑥⑦式和题给数据得 T ＝312 K ．⑧答案：(1)41 cm (2)312 K[课时作业]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 ．理想气体实际存在解析：选A ．理想气体是对实际气体的抽象化模型，如同质点，现实中并不存在，只属于一种理想化模型，A 正确；只要实际气体的压强不是很高，温度不是很低，都可以近似的当成理想气体来处理，理想气体是物理学上为了简化问题而引入的一个理想化模型，在现实生活中不存在；通常状况下，严格遵从气态方程的气体，叫做理想气体，B 、C 、D 错误．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，压强减小解析：选A ．外界温度降低，泡内气体体积减小，根据pVT ＝C 知：泡内气体压强可能减小，液柱上升，内外液柱高度差变大，外界大气压增大，A 项正确；由pVT ＝C 可知，当T增大V 减小，则p 一定增大，而液柱上升，说明外界大气压增大，B 、C 两项错误；被封闭气体温度不变，液柱升高，气体体积减小，由pV ＝C 可知气体压强增大，则外界压强一定增大，D 项错误．3．如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度T a 和T b 下的速率分布情况，下列说法正确的是( )A ．T a ＞T bB ．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T a 到T b 气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量解析：选C.由图可知，b 的分子的速率较大的分子数比较多，则b 的分子的平均动能一定比较大，由于温度是分子的平均动能的标志，所以T a ＜T b .故A 错误；温度是分子的平均动能的标志，是大量分子运动的统计规律，温度升高时，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加，但不是每一个气体分子的速率都增大．故B 错误，C 正确；从T a 到T b 气体的体积减小，则外界对气体做正功；结合T a ＜T b 可知气体的内能增大；而做功与热传递都可以改变物体的内能，所以从T a 到T b 气体的体积减小，气体不一定从外界吸收热量．故D 错误．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 ．保持不变解析：选B ．pVT 为恒量，图象与坐标轴围成的面积表示pV 乘积，从实线与虚线(等温线)比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T 先减小后增大，而理想气体的内能完全由温度决定，所以内能先减小后增大．故选B ．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1.0×105Pa.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/s 2，ρ＝1.0×103 kg/m 3)( )A ．12.8倍B ．8.5倍C ．3.1倍D ．2.1倍解析：选C ．对气泡内气体：在湖底处p 1＝p 0＋ρgh ，V 1，T 1＝277 K 在水面时，p 2＝p 0，V 2，T 2＝290 K 由理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2代入数据得V 2V 1＝p 1T 2p 2T 1≈3.1，故C 对．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，压强减小解析：选B ．降低温度时，压强不变，根据pVT ＝C 知V 减小，故A 错误；升高温度时，压强增大，根据pVT ＝C 知V 可能减小也可能增大，故B 正确；温度不变时，压强增大，根据pV T ＝C 知V 减小，故C 错误；升高温度时，体积不变，根据pVT ＝C 知压强增大，故D 错误．二、多项选择题7. (2017·高考全国卷Ⅲ)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E ．在过程ca 中气体从外界吸收热量解析：选ABD ．ab 过程，气体压强增大，体积不变，则温度升高，内能增加，A 项正确；ab 过程发生等容变化，气体对外界不做功，C 项错误；一定质量的理想气体内能仅由温度决定，bc 过程发生等温变化，内能不变，bc 过程，气体体积增大，气体对外界做正功，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，D 项正确；ca 过程发生等压变化，气体体积减小，外界对气体做正功，B 项正确；ca 过程，气体温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体向外界放热，E 项错误．8.(2018·高考全国卷 Ⅲ )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解析：选BCD.一定量的理想气体从a 到b 的过程，由理想气体状态方程p a V a T a ＝p b V b T b可知，T b >T a ，即气体的温度一直升高，选项A 错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知气体的内能一直增加，选项B 正确；由于从a 到b 的过程中气体的体积增大，所以气体一直对外做功，选项C 正确；根据热力学第一定律，从a 到b 的过程中，气体一直从外界吸热，选项D 正确；气体吸收的热量一部分增加内能，一部分对外做功，选项E 错误．9．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解析：选BC ．根据理想气体的状态方程可知，p 甲V 甲T 甲＝p 乙V 乙T 乙，因为p 甲<p 乙，且V 甲＝V乙，则可判断出T 甲<T 乙，B 正确；气体的温度直接反映出气体分子的平均动能的大小，C 正确．10.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( )解析：选AD ．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pVT ＝C 可知压强将减小．对A 图象进行分析，p －V 图象是双曲线即等温线，且由①到②体积增大，压强减小，故A 正确；对B 图象进行分析，p －V 图象是直线，温度会发生变化，故B 错误；对C 图象进行分析，可知温度不变，体积却减小，故C 错误；对D 图象进行分析，可知温度不变，压强是减小的，故体积增大，D 正确．三、非选择题11．(2018·高考全国卷 Ⅰ )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p 0.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V 8时，将K 关闭，活塞平衡时其下方气体的体积减小了V6.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．解析：设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为V 1，压强为p 1；下方气体的体积为V 2，压强为p 2.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p 0V2＝p 1V 1① p 0V2＝p 2V 2② 由已知条件得 V 1＝V 2＋V 6－V 8＝1324V ③V 2＝V 2－V 6＝V 3④设活塞上方液体的质量为m ，由力的平衡条件得 p 2S ＝p 1S ＋mg ⑤ 联立以上各式得 m ＝15p 0S 26g .⑥答案：见解析12．(2019·高考全国卷Ⅱ)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p 0和V 0，氢气的体积为2V 0，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．解析：(1)设抽气前氢气的压强为p 10，根据力的平衡条件得 (p 10－p )·2S ＝(p 0－p )·S ① 得p 10＝12(p 0＋p )．②(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p 1和V 1，氮气的压强和体积分别为p 2和V 2. 根据力的平衡条件有p 2·S ＝p 1·2S ③ 由玻意耳定律得 p 1V 1＝p 10·2V 0④ p 2V 2＝p 0V 0⑤由于两活塞用刚性杆连接，故 V 1－2V 0＝2(V 0－V 2)⑥ 联立②③④⑤⑥式解得 p 1＝12p 0＋14p ⑦V 1＝4（p 0＋p ）V 02p 0＋p.答案：(1)12(p 0＋p ) (2)12p 0＋14p 4（p 0＋p ）V 02p 0＋p。

高中物理第8章气体第3节理想气体的状态方程课堂作业新人教版选修33

第八章第3节理想气体的状态方程基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．关于理想气体，下列说法正确的是( C )A ．理想气体也不能严格地遵守气体实验定律B ．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体C ．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D ．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体解析：理想气体是遵守气体实验定律的气体，A 项错误；它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象，故C 正确，B 、D 是错误的。

2．为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。

有人根据液态CO 2密度大于海水密度的事实，设想将CO 2液化后，送入深海海底，以减小大气中的CO 2的浓度。

为使CO 2液化，最有效的措施是( D )A ．减压、升温B ．增压、升温C ．减压、降温D ．增压、降温解析：要将CO 2液化需减小体积，根据pV T＝C ，知D 选项正确。

3．(江苏省兴化一中2017年高二下学期检测)一定质量的理想气体，由状态A (1,3)沿直线AB 变化到C (3,1)，如图所示，气体在A 、B 、C 三个状态中的温度之比是( C )A ．1∶1∶1B ．1∶2∶3C ．3∶4∶3D ．4∶3∶4 解析：由pV T ＝C 知，温度之比等于pV 乘积之比，故气体在A 、B 、C 三种状态时的热力学温度之比是3×1∶2×2∶1×3＝3∶4∶3，故选C 。

4．关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是( CD )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 ．气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2C ．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2倍，可能是体积不变，热力学温度加倍解析：一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比。

人教版高中物理选修33理想气体状态方程测试题(无)

高中物理学习资料金戈铁骑整理制作第四章气体理想气体状态方程一、基础过关1．对必然质量的理想气体，以下状态变化中不可以能的是（）A ．赌气体体积增大，同时温度降低、压强减小B ．赌气体温度高升，体积不变、压强减小D ．赌气体温度降低，压强减小、体积减小 2．关于理想气体，以下说法正确的选项是（）A ．理想气体能严格遵守气体实验定律B ．本质气体在温度不太高、压强不太大的情况下，可看作理想气体 D ．所有的本质气体任何情况下，都可以看作理想气体3．以下列图，内壁圆滑的气缸和活塞都是绝热的，缸内被封闭的理想气体原来体积为V ，压强为 p ，若用力将活塞向右压，使封闭的气体体积变为 V，缸内被封闭气体的（）2A ．压强等于 2pB ．压富强于 2pC ．压强小于 2pD ．分子势能增大了 4．必然质量的理想气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p 1、 V 1、 T 1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为 p 2、V 2、 T 2，以下关系正确的选项是（）A ．p 1＝ p 2， V 1＝ 2V 2， T 1＝ 1T 2B ． p 1＝ p 2， V 1＝1V 2， T 1＝ 2T 22 2C ．p 1＝ 2p 2， V 1＝ 2V 2， T 1＝ 2T 2D ．p 1＝ 2p 2， V 1＝ V 2， T 1＝ 2T 2 5．必然质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用以下列图上的直线 ABC 来表示，在 A 、 B 、 C 三个状态上，气体的温度 T A 、 T B 、 T C 对照较，大小关系为（）A ．TB ＝ T A ＝ TC B ．T A >T B >T C C ．T B >T A ＝ T CD ．T B <T A ＝ T C二、拓展练习 6．如图是的某种理想气体的压强与温度的关系图线。

图中AB线与横轴平行，p 0 为标准大气压，则气体在B 状态时的体积应为_______ m 3。

物理(人教版选修33)练习第8章第3节理想气体的状态方程(活页作业)

活页作业(八) 理想气体的状态方程1．对一定质量的理想气体，下列四种状态变化中，哪些是可能实现的( )A ．增大体积时，压强增大，温度降低B ．升高温度时，压强增大，体积减小C ．降低温度时，压强增大，体积不变D ．降低温度时，压强减小，体积增大解析：由理想气体状态方程pV /T ＝C 可知增大体积时，压强增大，则温度升高，A 项错；升高温度时，压强增大，体积减小，只要pV 的乘积增大即可，B 项对；降低温度时，压强增大，体积一定减小，C 项错；降低温度时，压强减小，体积增大，只要pV 的乘积减小即可，D 项对．答案：BD2．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 ．气体由状态1变到状态2时，一定满足方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2C ．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 项错误．理想气体状态方程成立的条件为质量不变，B 项缺此条件，故错误．由理想气体状态方程pV T＝恒量得C 项正确，D 项错误．答案：C3.一定质量的理想气体，经历了如图所示的状态变化1→2→3过程，则三个状态的温度之比是( )A ．1∶3∶5B ．3∶6∶5C ．3∶2∶1D ．5∶6∶3解析：由状态方程知p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2＝p 3V 3T 3，代入数据可以得出，T 1∶T 2∶T 3＝3∶6∶5.答案：B4．一定质量的理想气体，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C ．先等容升温，再等温压缩D ．先等容降温，再等温压缩解析：质量一定的气体状态无论怎样变化，其pV /T 的值都不改变．A 项中，气体先等温膨胀，压强减小；再等容降温，压强继续减小；压强降了再降，不可能回到初态的压强p 值．B 项中，T 不变，V 减小，则压强p 增大；后V 不变，T 降低，则压强p 减小；压强增了之后又减小，可能会回到初态压强值p ，即B 项正确．C 项中，V 不变，T 升高，则压强p 增大；之后T 不变，V 减小，则压强p 增大；压强增了再增，末态压强必大于初态压强，C 项不可能实现．D 项中，V 不变，T 降低，则p 减小；之后T 不变，V 减小，则压强p 增大；压强先减后增，末态压强可能等于初态压强，D 项正确．答案：BD5．房间的容积为20 m 3，在温度为7℃、大气压强为9.8×104Pa 时，室内空气质量是25 kg.当温度升高到27℃，大气压强变为1.0×105 Pa 时，室内空气的质量是多少？解析：气体初态：p 1＝9.8×104 Pa ，V 1＝20 m 3，T 1＝(273＋7) K ＝280 K ，末态：p 2＝1.0×105 Pa ，T 2＝(273＋27) K ＝300 K由状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2. 所以V 2＝p 1T 2p 2T 1V 1＝9.8×104×300×201.0×105×280m 3＝21 m 3 因V 2＞V 1，故有气体从房间内流出．房间内气体质量m 2＝V 1V 2m 1＝2021×25 kg ≈23.8 kg.答案：23.8 kg6．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平放置的固定汽缸内，开始时气体体积为V 0，温度为27℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到23V 0，温度升高到57℃.设大气压强p 0＝1.0×105Pa ，活塞与汽缸壁的摩擦不计．(1)求此时气体的压强；(2)保持温度不变，缓慢减小施加在活塞上的压力使气体体积恢复到V 0，求此时气体的压强．解析：(1)由理想气体状态方程得p 0V 0T 0＝p 1V 1T 1，所以此时气体的压强为 p 1＝p 0V 0T 0×T 1V 1＝1.0×105×V 0300×33023V 0Pa ＝1.65×105Pa. (2)由玻意耳定律得p 2V 2＝p 3V 3，所以p 3＝p 2V 2V 3＝1.65×105×23V 0V 0Pa ＝1.1×105Pa. 答案：(1)1.65×105Pa (2)1.1×105Pa7．如图，绝热汽缸A 与导热汽缸B 均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦．两汽缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V 0、温度均为T 0.缓慢加热A 中气体，停止加热达到稳定后，A 中气体压强为原来的1.2倍．设环境温度始终保持不变，求气缸A 中气体的体积V A 和温度T A .解析：设初态压强为p 0，膨胀后A 、B 压强相等，且p B ＝1.2 p 0B 中气体始末状态温度相等，则有p 0V 0＝1.2p 0(2V 0－V A )，所以V A ＝76V 0 A 部分气体满足p 0V 0T 0＝1.2p 0V 0T A所以T A ＝1.4 T 0.答案：76V 0 1.4 T 0 8．如图所示，是一定质量的气体从状态A 经状态B 、C 到状态D 的p -T 图象，已知气体在状态B 时的体积是8 L ，求V A 和V C 、V D ，并画出此过程的V -T 图．解析：A →B 为等温过程，有p A V A ＝p B V B ，所以V A ＝p B V B p A ＝1×105×82×105 L ＝4 L B →C 为等容过程，所以V C ＝V B ＝8 L.C →D 为等压过程，有V C T C ＝V D T D ，V D ＝T D T C V C ＝400300×8 L ＝323L. 此过程的V -T 图如下：答案：V A ＝4 L ，V D ＝323L V B ＝V C ＝8 L ， V -T 图见解析。