物理 3-3 84 理想氣體的狀態(tài)方程 隨堂練習(xí) 3套 有解析 習(xí)題

1、8.4 理想氣體的狀態(tài)方程練習(xí)一1（基礎(chǔ)）關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是()A理想氣體能嚴(yán)格遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律B實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下，可看成理想氣體C實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體D所有的實(shí)際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體解析：理想氣體是實(shí)際氣體的科學(xué)抽象，是理想化模型，實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體答案：AC2（基礎(chǔ)）關(guān)于理想氣體的狀態(tài)變化，下列說法中正確的是()A一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)壓強(qiáng)不變而溫度由100 上升到200 時(shí)，其體積增大為原來的2倍B氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí)，一定滿足方程C一定質(zhì)量的理想氣體體積增

2、大到原來的4倍，可能是壓強(qiáng)減半，熱力學(xué)溫度加倍D一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大到原來的4倍，可能是體積加倍，熱力學(xué)溫度減半解析：一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變，體積與熱力學(xué)溫度成正比，溫度由100 上升到200 時(shí)，體積增大為原來的1.27倍，故A錯(cuò)誤；理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為質(zhì)量不變，B項(xiàng)缺條件，故錯(cuò)誤由理想氣體狀態(tài)方程恒量可知，C正確，D錯(cuò)誤答案：C3（中檔）甲、乙兩個(gè)相同的密閉容器中分別裝有等質(zhì)量的同種氣體，已知甲、乙容器中氣體的壓強(qiáng)分別為p甲、p乙，且p甲<p乙，則()A甲容器中氣體的溫度高于乙容器中氣體的溫度B甲容器中氣體的溫度低于乙容器中氣體的溫度C甲容器中氣體分子的平均動(dòng)能小于

3、乙容器中氣體分子的平均動(dòng)能D甲容器中氣體分子的平均動(dòng)能大于乙容器中氣體分子的平均動(dòng)能解析：據(jù)理想氣體的性質(zhì)可知，因?yàn)閜甲<p乙，且V甲V乙，則可判斷出T甲<T乙，B正確；氣體的溫度直接反映出氣體分子平均動(dòng)能的大小，故C對(duì)答案：BC4（中檔）一定質(zhì)量的氣體，從初態(tài)(p0、V0、T0)先經(jīng)等壓變化使溫度上升到T0，再經(jīng)等容變化使壓強(qiáng)減小到p0，則氣體最后狀態(tài)為()A.p0、V0、T0 B.p0、V0、T0C.p0、V0、T0 D.p0、V0、T0解析：在等壓過程中，VT，有，V3V0，再經(jīng)過一個(gè)等容過程，有，T3T0，所以B正確答案：B5（基礎(chǔ)）對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列狀態(tài)變化過程不

4、可能實(shí)現(xiàn)的是()A使氣體體積增大，同時(shí)溫度降低、壓強(qiáng)減小B使氣體溫度升高，體積不變、壓強(qiáng)減小C使氣體溫度不變，而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大D使氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小、體積減小解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程C知，V增大，T降低，如果壓強(qiáng)減小，A可以實(shí)現(xiàn)；同理，D可以實(shí)現(xiàn)，B、C不可以實(shí)現(xiàn)，因此選B、C.答案：BC6（基礎(chǔ)）一定質(zhì)量的理想氣體，在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p1、V1、T1，在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2，下列關(guān)系中正確的是()Ap1p2，V12V2，T1T2Bp1p2，V1V2，T12T2Cp12p2，V12V2，T12T2Dp12p2，V1V2，T12T

5、2答案：D7（基礎(chǔ)）如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體沿著如圖所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)的變化是()A從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小B從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)不變C從狀態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大D從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)增大解析：在V-T圖上，等壓線是延長(zhǎng)線過原點(diǎn)的傾斜直線，對(duì)一定量的氣體，圖線的斜率表示壓強(qiáng)的倒數(shù)，斜率大的，壓強(qiáng)小，因此A、C正確，B、D錯(cuò)誤答案：AC8（中檔）如圖所示為一定質(zhì)量氣體的等容線，下面說法中正確的是()A直線AB的斜率是B0 時(shí)氣體的壓強(qiáng)為p0C溫度在接近0 K時(shí)氣體的壓強(qiáng)為零DBA延長(zhǎng)線與橫軸交點(diǎn)為273 解析：在p-t圖上，等容線的延長(zhǎng)線與t軸的交點(diǎn)坐標(biāo)為273

6、 ，從圖中可以看出，0 時(shí)氣體壓強(qiáng)為p0，因此直線AB的斜率為，A、B、D正確；在接近0 K時(shí)，氣體已液化，因此不滿足查理定律，壓強(qiáng)不為零，C錯(cuò)誤答案：ABD9（基礎(chǔ)）若一定質(zhì)量的理想氣體分別按圖所示的三種不同過程變化，其中表示等壓變化的是_(填“A”、“B”或“C”)，該過程中氣體的內(nèi)能_(填“增加”、“減少”或“不變”)解析：由理想氣體狀態(tài)方程C，得VT，在V-T圖象中等壓線是一條過原點(diǎn)的直線，故C正確C中12理想氣體溫度升高，內(nèi)能增加答案：C增加10（中檔）一輕活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在水平放置的固定汽缸內(nèi)，開始時(shí)氣體體積為V0，溫度為27 .在活塞上施加壓力，將氣體體積壓縮到V0，

7、溫度升高到47 .設(shè)大氣壓強(qiáng)p01.0×105 Pa，活塞與汽缸壁的摩擦不計(jì)(1)求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)；(2)保持溫度不變，緩慢減小施加在活塞上的壓力使氣體體積恢復(fù)到V0，求此時(shí)氣體的壓強(qiáng)解析：(1)由理想氣體狀態(tài)方程得：，所以此時(shí)氣體的壓強(qiáng)為：p1×× Pa1.6×105 Pa.(2)由玻意耳定律得：p2V2p3V3，所以p3 Pa1.1×105 Pa.答案：(1)1.6×105 Pa(2)1.1×105 Pa11（提高）一圓柱形汽缸直立在地面上，內(nèi)有一具有質(zhì)量而無摩擦的絕熱活塞，把汽缸分成容積相同的A、B兩部分，如圖所示，兩

8、部分氣體溫度相同，都是T027 ，A部分氣體壓強(qiáng)pA01.0×105 Pa，B部分氣體壓強(qiáng)pB02.0×105 Pa.現(xiàn)對(duì)B部分的氣體加熱，使活塞上升，使A部分氣體體積減小為原來的2/3.求此時(shí)：(1)A部分氣體的壓強(qiáng)pA；(2)B部分氣體的溫度TB.解析：(1)A部分氣體等溫變化，由玻意耳定律：pA0VpA·V，所以pApA0，把pA01.0×105 Pa代入得pA1.5×105 Pa.(2)B部分氣體：初態(tài)：pB02.0×105 Pa，VB0V，TB0300 K，末態(tài)：pBpA(pB0pA0)2.5×105 Pa.VBV

9、VV，由理想氣體狀態(tài)方程，得TB K500 K.答案：(1)1.5×105 Pa(2)500 K12如圖，容積為V1的容器內(nèi)充有壓縮空氣容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連，壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連氣閥關(guān)閉時(shí)，兩管中水銀面等高，左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2.打開氣閥，左管中水銀下降；緩慢地向上提右管，使左管中水銀面回到原來高度，此時(shí)右管與左管中水銀面的高度差為h.已知水銀的密度為，大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g；空氣可視為理想氣體，其溫度不變求氣閥打開前容器中壓縮空氣的壓強(qiáng)p1.解析：選容器內(nèi)和左管內(nèi)空氣為研究對(duì)象由玻意耳定律得p1V1p0V2(p0gh)(V1V2)得p1.答案

10、：練習(xí)二1（基礎(chǔ)）如圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸和活塞都是絕熱的，缸內(nèi)被封閉的理想氣體原來體積為V，壓強(qiáng)為p，若用力將活塞向右壓，使封閉的氣體體積變?yōu)?，缸?nèi)被封閉氣體的()A壓強(qiáng)等于2pB壓強(qiáng)大于2pC壓強(qiáng)小于2p D分子勢(shì)能增大了解析：氣缸絕熱，壓縮氣體，其溫度必然升高，由狀態(tài)方程恒量可知T增大，體積變?yōu)?，則壓強(qiáng)大于2p，故B正確，A、C錯(cuò)，理想氣體分子無勢(shì)能，D錯(cuò)答案：B2（中檔）已知理想氣體的內(nèi)能與溫度成正比如圖所示的實(shí)線為汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)1到狀態(tài)2的變化曲線，則在整個(gè)過程中汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能()A先增大后減小 B先減小后增大C單調(diào)變化 D保持不變解析：由圖知汽缸內(nèi)理想氣體狀態(tài)的p

11、V變化特點(diǎn)是先減小后增大，又因?yàn)镃(常量)可知溫度T先減小后增大，故氣體內(nèi)能先減小后增大，B正確答案：B3（中檔）一定質(zhì)量的氣體做等壓變化時(shí)，其Vt圖象如圖所示，若保持氣體質(zhì)量不變，使氣體的壓強(qiáng)增大后，再讓氣體做等壓變化，則其等壓線與原來相比，下列可能正確的是()A等壓線與t軸之間夾角變大B等壓線與t軸之間夾角不變C等壓線與t軸交點(diǎn)的位置不變D等壓線與t軸交點(diǎn)的位置一定改變解析：對(duì)于一定質(zhì)量氣體的等壓線，其Vt圖線的延長(zhǎng)線一定過273 的點(diǎn)，故C項(xiàng)正確，D錯(cuò)氣體壓強(qiáng)增大后，溫度還是0 時(shí)，由理想氣體狀態(tài)方程C可知，V0減小，等壓線與t軸夾角減小，A、B錯(cuò)答案：C4（中檔）一圓筒形真空容器，在筒

12、頂系著的輕彈簧下掛一質(zhì)量不計(jì)的活塞，彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，活塞正好觸及筒底，如圖，當(dāng)在活塞下方注入一定質(zhì)量的理想氣體后，溫度為T時(shí)，氣柱高為h，則溫度為T時(shí)，氣柱的高為(活塞與圓筒間摩擦不計(jì))()ATh/TBTh/TCh Dh答案：C解析：設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k，當(dāng)氣柱高為h時(shí)，彈簧彈力fkh，由此產(chǎn)生的壓強(qiáng)(S為容器的橫截面積)。取封閉的氣體為研究對(duì)象：初狀態(tài)：(T，hS，)；末狀態(tài)；(T，hS，)，由理想氣體狀態(tài)方程，得hh，故C選項(xiàng)正確。5（中檔）如圖所示為一定質(zhì)量的理想氣體沿著所示的方向發(fā)生狀態(tài)變化的過程，則該氣體壓強(qiáng)變化是()A從狀態(tài)c到狀態(tài)d，壓強(qiáng)減小B從狀態(tài)d到狀態(tài)a，壓強(qiáng)不變C從狀

13、態(tài)a到狀態(tài)b，壓強(qiáng)增大D從狀態(tài)b到狀態(tài)c，壓強(qiáng)不變解析：在VT圖象中，過原點(diǎn)的直線表示等壓變化，直線的斜率越大，氣體的壓強(qiáng)越小分別做過a、b、c、d四點(diǎn)的等壓線，則有pb>pc>pd>pa，故A、C正確答案：AC6（中檔）如圖所示，一定質(zhì)量的某種理想氣體，由狀態(tài)A沿直線AB變化到狀態(tài)B，A、C、B三點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熱力學(xué)溫度分別記為TA、TC、TB，在此過程中，氣體的溫度之比TATBTC為()A111 B123C334 D443解析：由pV圖象可知，pA3 atm，VA1 L，pB1 atm，VB3 L，pC2 atm，VC2 L，由理想氣體狀態(tài)方程可得，代入數(shù)據(jù)得TATBTC33

14、4.答案：C7（中檔）如圖所示，在pT坐標(biāo)系中的a、b兩點(diǎn)，表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個(gè)狀態(tài)，設(shè)氣體在狀態(tài)a時(shí)的體積為Va，密度為a，在狀態(tài)b時(shí)的體積為Vb，密度為b，則()AVa>Vb，a>bBVa<Vb，a<bCVa>Vb，a<bDVa<Vb，a>b解析：過a、b兩點(diǎn)分別作它們的等容線，由于斜率ka>kb，所以Va<Vb，由于密度，所以a>b，故D正確答案：D8（中檔）在下列圖中，不能反映一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了等溫變化等容變化等壓變化后，又可以回到初始狀態(tài)的圖是() 解析：根據(jù)pV、pT、VT圖象的意義可以判斷，其中D顯示

15、的是理想氣體經(jīng)歷了等溫變化等壓變化等容變化，與題意不符答案：D9（提高）鋼瓶中裝有一定質(zhì)量的氣體，現(xiàn)在用兩種方法抽鋼瓶中的氣體：第一種方法是用小抽氣機(jī)，每次抽出1 L氣體，共抽取三次；第二種方法是用大抽氣機(jī)，一次抽取3 L氣體，這兩種抽法中，抽取氣體質(zhì)量較大的是()A第一種抽法B第二種抽法C兩種抽法抽出的氣體質(zhì)量一樣大D無法判定解析：設(shè)初態(tài)氣體壓強(qiáng)為p0，抽出氣體后壓強(qiáng)變?yōu)閜，對(duì)氣體狀態(tài)變化應(yīng)用玻意耳定律，則第一種抽法：p0Vp1(V1)p1p0·；同理p2p1p0()2；三次抽完后的壓強(qiáng)p3：p3p0()3.第二種抽法：p0Vp(V3)，得pp0.比較可知：p3p0()3<p

16、p0.即第一種抽法抽出氣體后，剩余氣體的壓強(qiáng)小，即抽出的氣體質(zhì)量大答案：A10（中檔）光滑絕熱的活塞把密封的圓筒容器分成A、B兩部分，這兩部分充有溫度相同的氣體，平衡時(shí)VAVB12，現(xiàn)將A中氣體加熱到127 ，B中氣體降低到27 ，待重新平衡后，這兩部分氣體體積的比VAVB為()A11 B23C34 D21解析：對(duì)A部分氣體有：對(duì)B部分氣體有：因?yàn)閜ApB，pApB，TATB，所以將式÷式得VA/VBVATB/VBTA.所以VA/VBVATA/VBTB2/3.答案：B11（中檔）一個(gè)半徑為0.1 cm的氣泡，從18 m深的湖底上升如果湖底水的溫度是8 ，湖面的溫度是24 ，湖面的大氣

17、壓強(qiáng)是76 cmHg，那么氣泡升至湖面時(shí)體積是多少？解析：由題意可知V1r34.19×103 cm3p1p0 cmHg208 cmHgT1(2738) K281 Kp276 cmHgT2(27324) K297 K根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程得V2cm30.012 cm3.答案：0.012 cm312（提高）一活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，初始時(shí)氣體體積為3.0×103 m3.用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)得此時(shí)氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為300 K和1.0×105 Pa.推動(dòng)活塞壓縮氣體，測(cè)得氣體的溫度和壓強(qiáng)分別為320 K和1.0×105 Pa.求：(1)求此時(shí)氣體

18、的體積；(2)保持溫度不變，緩慢改變作用在活塞上的力，使氣體壓強(qiáng)變?yōu)?.0×104 Pa，求此時(shí)氣體的體積解析：(1)由理想氣體狀態(tài)方程得所以此時(shí)氣體的體積為V1 m33.2×103 m3(2)由玻意耳定律得p1V1p2V2，所以V2 m34.0×103 m3.答案：(1)3.2×103 m3(2)4.0×103 m3練習(xí)三1（基礎(chǔ)）關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是()A溫度極低的氣體也是理想氣體B壓強(qiáng)極大的氣體也遵從氣體實(shí)驗(yàn)定律C理想氣體是對(duì)實(shí)際氣體的抽象化模型D理想氣體實(shí)際并不存在解析：氣體實(shí)驗(yàn)定律是在壓強(qiáng)不太大、溫度不太低的情況下得出的，溫

19、度極低、壓強(qiáng)極大的氣體在微觀上分子間距離變小，趨向于液體，故答案為C、D.答案：CD2（中檔）一氣泡從30 m深的海底升到海面，設(shè)水底溫度是4 ，水面溫度是15 ，那么氣泡在海面的體積約是水底時(shí)的()A3倍B4倍C5倍 D12倍解析：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：，知，其中T1(2734) K277 K，T2(27315) K288 K故1，而p2p010水 g，p1p0p40水 g，即4，故4.故選B項(xiàng)答案：B3（中檔）一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷一膨脹過程，這一過程可以用圖上的直線ABC來表示，在A、B、C三個(gè)狀態(tài)上，氣體的溫度TA、TB、TC相比較，大小關(guān)系為()ATBTATCBTATBTCCTBT

20、ATC DTBTATC解析：由圖中各狀態(tài)的壓強(qiáng)和體積的值可知：pA·VAPC·VCPB·VB，因?yàn)楹懔?，可知TATCTB.另外從圖中也可知A、C處在同一等溫線上，而B處在離原點(diǎn)更遠(yuǎn)的一條等溫線上，所以TBTATC.答案：C4在（中檔）冬季，裝有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個(gè)夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時(shí)覺得很緊，不易拔出來，其中主要原因是()A軟木塞受潮膨脹B瓶口因溫度降低而收縮變小C白天氣溫升高，大氣壓強(qiáng)變大D瓶?jī)?nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小解析：暖水瓶?jī)?nèi)封閉有一定量的空氣，經(jīng)過一天后，封閉空氣的溫度降低，而體積幾乎未變，根據(jù)查理定律封閉氣體的壓強(qiáng)變小，小于大氣壓，所以很

21、難把木塞拔下來，D項(xiàng)正確答案：D5（中檔）圖為一定質(zhì)量的氣體的兩條等溫線，則下列關(guān)于各狀態(tài)溫度的說法正確的有()AtAtB BtBtCCtCtD DtDtA解析：由等溫線意義可知tAtB，tCtD，A對(duì)，C錯(cuò)；作p軸的平行線，與兩等溫線的交點(diǎn)分別為B、C，V相同，pCpB，由C可知tCtB，tDtA.B錯(cuò)，D對(duì)答案：AD6（中檔）如圖所示，三根粗細(xì)一樣的玻璃管中間都用一段水銀柱封住溫度相同的空氣柱，空氣柱體積V甲V乙>V丙，水銀柱長(zhǎng)度h甲<h乙h丙若升高相同的溫度，則管中水銀柱向上移動(dòng)最多的是()A丙管 B甲管和乙管C乙管和丙管 D三管上移一樣多解析：甲、乙、丙三管中的氣體均發(fā)生等

22、壓變化，由蓋呂薩克定律推論得VT，由題意可知V甲V乙>V丙T甲T乙T丙，T甲T乙T丙所以V甲V乙>V丙，故選項(xiàng)B正確答案：B7（中檔）如圖所示，一定質(zhì)量的空氣被水銀封閉在靜置于豎直平面的U形玻璃管內(nèi)，右管上端開口且足夠長(zhǎng)，右管內(nèi)水銀面比左管內(nèi)水銀面高h(yuǎn)，能使h變大的原因是()A環(huán)境溫度升高B大氣壓強(qiáng)升高C沿管壁向右管內(nèi)加水銀DU形玻璃管自由下落解析：對(duì)于左端封閉氣體，溫度升高，由理想氣體狀態(tài)方程可知：氣體發(fā)生膨脹，h增大，故A對(duì)大氣壓升高，氣體壓強(qiáng)將增大，體積減小，h減小，故B錯(cuò)向右管加水銀，氣體壓強(qiáng)增大，內(nèi)、外壓強(qiáng)差增大，h將增大，所以C對(duì)當(dāng)管自由下落時(shí)，水銀不再產(chǎn)生壓強(qiáng)，氣壓壓

23、強(qiáng)減小，h變大，故D正確答案：ACD8（中檔）空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0 atm的空氣6.0 L，現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作理想氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為()A2.5 atm B2.0 atmC1.5 atm D1.0 atm解析：p1V1p2V2pV(其中V1V)代入數(shù)據(jù)解得p2.5 atm，故A正確答案：A9（中檔）圖為伽利略設(shè)計(jì)的一種測(cè)溫裝置示意圖，玻璃管的上端與導(dǎo)熱良好的玻璃泡連通，下端插入水中，玻璃泡中封閉有一定量的空氣若玻璃管內(nèi)水柱上升，則外界大氣的變化可能是()A溫度降低，壓強(qiáng)增大B溫度升高，壓強(qiáng)不變C溫度升高，壓強(qiáng)減小D溫度不變，壓強(qiáng)減小解析：玻璃管內(nèi)水柱上升，可能是玻璃泡內(nèi)的空氣的溫度降低，即外界大氣的溫度降低所引起的，也可能是外界大氣壓增大，迫使液柱上升，故只有A正確答案：A10（中檔）如圖，上端開口的圓柱形汽缸豎直放置，截面積為5×103m2，一定質(zhì)量的氣體被質(zhì)量為2.0 kg的光滑活塞封閉在汽缸內(nèi)，其壓強(qiáng)為_Pa(大氣壓強(qiáng)取1.01×105Pa，g取10 N/kg)若從初溫27 開始加熱氣體，使活塞離汽缸底部的高度由