【精品试卷】人教版高中物理选修3-3理想气体状态状态方程 同步练习3复习专用试卷
最新人教版高中物理选修3-3：8.3理想气体的状态方程 知识点总结及课时练习
3理想气体的状态方程记一记理想气体的状态方程知识体系一个模型——理想气体一个方程——理想气体的状态方程三个特例——p1V1T1＝p2V2T2⎩⎪⎨⎪⎧T1＝T2时，p1V1＝p2V2V1＝V2时，p1T1＝p2T2p1＝p2时，V1T1＝V2T2辨一辨1.理想气体也不能严格地遵守气体实验定律．(×)2．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．(√)3．一定质量的理想气体，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．(×)4．气体由状态1变到状态2时，一定满足方程p1V1T1＝p2V2T2.(×)5．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，可能是因为压强减半且热力学温度加倍．(√)想一想什么样的气体才是理想气体？理想气体的特点是什么？提示：在任何温度、任何压强下都严格遵从实验定律的气体；特点：①严格遵守气体实验定律及理想气体状态方程，是一种理想化模型．②理想气体分子本身的大小与分子间的距离相比可忽略不计，分子不占空间，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．④理想气体分子无分子势能的变化，内能等于所有分子热运动的动能之和，只和温度有关．思考感悟：练一练=1.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( )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 三项错，D 项对．答案：D2．对于一定质量的理想气体，下列状态变化中可能的实现是( )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、体积减小解析：由理想气体状态方程pV T ＝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，故C 项错；D 项中温度升高，压强减小，体积减小，导致pV T 减小，故D 项错误．答案：A3.一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用图上的直线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( )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 .答案：C4.如图所示，1、2、3为p －V 图中一定量理想气体的三种状态，该理想气体由状态1经过程1→3→2到达状态2.试利用气体实验定律证明：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2. 证明：由题图可知1→3是气体等压过程，据盖—吕萨克定律有：V 1T 1＝V 2T3→2是等容过程，据查理定律有：p 1T ＝p 2T 2联立解得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2.要点一对理想气体的理解1.(多选)关于理想气体，下列说法中正确的是()A．严格遵守玻意耳定律、盖—吕萨克定律和查理定律的气体称为理想气体B．理想气体客观上是不存在的，它只是实际气体在一定程度上的近似C．和质点的概念一样，理想气体是一种理想化的模型D．一定质量的理想气体，内能增大，其温度可能不变解析：理想气体是一种理想化模型，是对实际气体的科学抽象；温度不太低、压强不太大的情况下可以把实际气体近似视为理想气体；理想气体在任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律，A、B、C三项正确；理想气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增大，温度降低，内能减小，D项错误．答案：ABC2．(多选)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两项．答案：CD要点二对理想气体状态方程的理解和应用3.(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：根据理想气体状态方程pVT＝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项错，同理可以确定C项也错，正确为B、D两项．答案：BD4．一定质量的气体，从初态(p0、V0、T0)先经等压变化使温度上升到32T0，再经等容变化使压强减小到12p0，则气体最后状态为()A.12p0、V0、32T0 B.12p0、32V0、34T0C.12p0、V0、34T0 D.12p0、32V0、T0解析：在等压过程中，V∝T，有V0T0＝V33T02，V3＝32V0，再经过一个等容过程，有：p032T0＝p02T3，T3＝34T0，所以B项正确．答案：B5.如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变小的原因是()A．环境温度升高B．大气压强升高C．沿管壁向右管内加水银D．U形玻璃管自由下落解析：对于左端封闭气体，温度升高，由理想气体状态方程可知：气体发生膨胀，h增大，故A项错．大气压升高，气体压强将增大，体积减小，h减小，故B项对．向右管加水银，气体压强增大，内、外压强差增大，h将增大，所以C项错．当管自由下落时，水银不再产生压强，气体压强减小，h变大，故D项错．答案：B6．一水银气压计中混进了空气，因而在27 ℃、外界大气压为758 mmHg时，这个水银气压计的读数为738 mmHg，此时管中水银面距管顶80 mm.当温度降至－3 ℃时，这个气压计的读数为743 mmHg，求此时的实际大气压值为多少？解析：画出该题初、末状态的示意图分别写出被封闭气体的初、末状态的状态参量p1＝758 mmHg－738 mmHg＝20 mmHgV1＝(80 mm)·S(S是管的横截面积)T1＝(273＋27) K＝300 Kp2＝p－743 mmHgV2＝(738＋80) mm·S－743(mm)·S＝75(mm)·ST2＝(273－3)K＝270 K将数据代入理想气体状态方程p1V1 T1＝p2V2 T2解得p＝762.2 mmHg.答案：762.2 mmHg要点三理想气体变化的图象7.在下图中，不能反映理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化，又回到原来状态的图是()解析：根据p -V ，p -T 、V -T 图象的意义可以判断，其中D 项显示的理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化，与题意不符．答案：D8．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T A ，状态B 的温度为T B ；由图可知( )A. T B ＝2T AB. T B ＝4T AC. T B ＝6T AD. T B ＝8T A 解析：对于A 、B 两个状态应用理想气体状态方程p A V A T A ＝p B V B T B可得：T B T A ＝p B V B p A V A ＝3×42×1＝6，即T B ＝6T A ，C 项正确． 答案：C基础达标1.关于一定质量的理想气体发生状态变化时，其状态参量p 、V 、T 的变化情况不可能的是( )A ．p 、V 、T 都减小B ．V 减小，p 和T 增大C．p和V增大，T减小D．p增大，V和T减小解析：由理想气体状态方程pVT＝C可知，p和V增大，则pV增大，T应增大．C项不可能．答案：C2．(多选)理想气体的状态方程可以写成pVT＝C，对于常量C，下列说法正确的是()A．对质量相同的任何气体都相同B．对质量相同的同种气体都相同C．对质量不同的不同气体可能相同D．对质量不同的不同气体一定不同解析：理想气体的状态方程的适用条件就是一定质量的理想气体，说明常量C仅与气体的种类和质量有关，实际上也就是只与气体的物质的量有关．对质量相同的同种气体当然常量是相同的，而对质量不同的不同气体，只要物质的量是相同的，那么常量C也是可以相同的．答案：BC3．(多选)对一定质量的理想气体，下列说法正确的是() 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，气体的密度一定减小C．压强不变，温度降低时，气体的密度一定减小D．温度升高，压强和体积可能都不变解析：由pVT＝C(常量)可知，V不变、p增大时T增大，故A项正确；T增大时，p与V至少有一个要发生变化，故D错误；把V＝mρ代入pVT＝C得pmρT＝C，由此式可知，T不变时，ρ随p的减小而减小，故B项正确；p不变时，ρ随T的减小而增大，故C 项错误．答案：AB4．(多选)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 ．一定质量的理想气体由状态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：理想气体状态方程p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2中的温度是热力学温度，不是摄氏温度，A 项错误，B 项正确；由理想气体状态方程及各量的比例关系即可判断C 项正确，D 项错误．答案：BC5．光滑绝热的轻质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气体，平衡时V A ：V B ＝1：2，现将A 中气体温度加热到127 ℃，B 中气体温度降低到27 ℃，待重新平衡后，这两部分气体体积的比V A ′：V B ′为( )A ．1：1B ．2：3C ．3：4D ．2：1解析：对A 部分气体有：p A V A T A ＝p A ′V ′A T A ′① 对B 部分气体有：p B V B T B ＝p B ′V B ′T B ′② 因为p A ＝p B ，p A ′＝p B ′，T A ＝T B ，所以由①②得V A V B ＝V A ′T B ′V B ′T A ′，所以V A ′V B ′＝V A T A ′V B T B ′＝1×4002×300＝23答案：B6．如图所示，内壁光滑的汽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 2，缸内被封闭气体的( )A ．压强等于2pB ．压强大于2pC ．压强小于2pD ．分子势能增大了解析：汽缸绝热，压缩气体，其温度必然升高，由理想气体状态方程pV T ＝C (恒量)可知，T 增大，体积变为V 2，则压强大于2p ，故B 项正确，A 、C 两项错，理想气体分子无势能的变化，D 项错．答案：B7.(多选)如图所示，一定质量的理想气体，从图示A 状态开始，经历了B 、C 状态，最后到D 状态，下列判断正确的是( )A ．A →B 温度升高，压强不变B ．B →C 体积不变，压强变大C ．B →C 体积不变，压强不变D ．C →D 体积变小，压强变大解析：由图象可知，在A →B 的过程中，气体温度升高、体积变大，且体积与温度成正比，由pV T ＝C ，气体压强不变，是等压过程，故A 项正确；由图象可知，在B →C 是等容过程，体积不变，而热力学温度降低，由pV T ＝C 可知，压强p 减小，故B 、C 两项错误；由图象可知，在C →D 是等温过程，体积减小，由pV T ＝C可知，压强p 增大，故D 项正确．答案：AD8．一气泡从30 m 深的海底升到海面，设水底温度是4 ℃，水面温度是15 ℃，那么气泡在海面的体积约是水底时的( )A ．3倍B ．4倍C ．5倍D ．12倍解析：根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2，知V 2V 1＝p 1T 2p 2T 1，其中T 1＝(273＋4) K ＝277 K ，T 2＝(273＋15) K ＝288 K ，故T 2T 1≈1，而p 2＝p 0≈10ρ水 g ，p 1＝p 0＋p ≈40 ρ水 g ，即p 1p 2≈4，故V 2V 1≈4.故选B 项．答案：B9.(多选)如图所示，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象表示( )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pV T ＝C 可知压强将减小．对A 项图象进行分析，p -V图象是双曲线即等温线，且由状态①到状态②体积增大，压强减小，故A 项正确；对B 项图象进行分析，p -V 图象是直线，温度会发生变化，故B 项错误；对C 项图象进行分析，可知温度不变，但体积增大，故C 项错误；对D 项图象进行分析，可知温度不变，压强减小，D 项正确．答案：AD10.如图所示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．若玻璃管中水柱上升，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：由题意可知，封闭空气温度与大气温度相同，封闭空气体积随水柱的上升而减小，将封闭空气近似看作理想气体，根据理想气体状态方程pV T ＝常量，若温度降低，体积减小，则压强可能增大、不变或减小，A 项正确；若温度升高，体积减小，则压强一定增大，B 、C 两项错误；若温度不变，体积减小，则压强一定增大，D 项错误．答案：A11．某不封闭的房间容积为20 m 3，在温度为7 ℃、大气压强为9.8×104 Pa 时，室内空气质量为25 kg.当温度升高到27 ℃、大气压强为1.0×105 Pa 时，室内空气的质量是多少？(T ＝273 K ＋t )解析：假设气体质量不变，末态体积为V 2，由理想气体状态方程有：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2， 解得V 2＝p 1V 1T 2p 2T 1＝9.8×104×20×3001.0×105×280＝21.0 m 3. 因为V 2＞V 1，即有部分气体从房间内流出，设剩余气体质量为m 2，由比例关系有：V 1V 2＝m 2m 1，m 2＝m 1V 1V 2＝23.8 kg.答案：23.8 kg12．图甲为1 mol 氢气的状态变化过程的V -T 图象，已知状态A 的参量为p A ＝1 atm ，T A ＝273 K ，V A ＝22.4×10－3 m 3，取1 atm＝105 Pa ，在图乙中画出与甲图对应的状态变化过程的p -V 图，写出计算过程并标明A 、B 、C 的位置．解析：据题意，从状态A 变化到状态C 的过程中，由理想气体状态方程可得：p A V A T A ＝p C V C T C ，p C ＝1 atm ，从A 变化到B 的过程中有：p A V A T A＝p B V B T B，p B ＝2 atm. A 、B 、C 的位置如图所示．答案：见解析13．[2019·潍坊高二检测]内燃机汽缸里的混合气体，在吸气冲程结束瞬间，温度为50 ℃，压强为1.0×105 Pa ，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？解析：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为未知量．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 ， 所以混合气体的温度t ＝(646－273) ℃＝373 ℃.答案：373 ℃能力达标14.[2019·长春市质检]如图所示，绝热气缸开口向上放置在水平地面上，一质量m ＝10 kg，横截面积S＝50 cm2的活塞可沿气缸无摩擦滑动；被封闭的理想气体温度t＝27 ℃时，气柱长L＝22.4 cm.已知大气压强为标准大气压p0＝1.0×105Pa，标准状况下(压强为一个标准大气压，温度为0 ℃)理想气体的摩尔体积为22.4 L，阿伏加德罗常数N A＝6.0×1023mol－1，g＝10 m/s2.求：(计算结果保留两位有效数字)(1)被封闭理想气体的压强；(2)被封闭气体内所含分子的数目．解析：(1)被封闭理想气体的压强为p＝p0＋mg Sp＝1.2×105 Pa(2)由p0V0T0＝pVT得标准状况下的体积为V0＝pVT0 p0T被封闭气体内所含分子的数目为N＝N A V0 V m解得N＝3.3×1022个答案：(1)1.2×105 Pa(2)3.3×1022。
人教版高中物理选修3-3 理想气体状态方程 (2)
高中物理学习材料（灿若寒星**整理制作）理想气体状态方程同步练习 3（1）乒乓球挤瘪后，放在热水里泡一会儿，会重新鼓起来. 解释这个现象.（2）封闭在容器中的气体，当温度升高时，下面哪个说法是正确的（容器的膨胀忽略不计）：A.密度和压强均增大B.密度增大，压强不变.C.密度不变，压强增大.D.密度和压强均不变.分析：封闭在容器中的气体，质量不变. 在容器膨胀忽略不计时，由于体积不变，气体的密度不变. 由查理定律可知，温度升高时，气体压强增大.（3）一定质量的某种气体在20℃时的压强是1.0×105Pa. 保持体积不变，温度升高到50℃时，压强是多大？温度降低到－17℃时，压强是多大？（4）一个密闭容器里的气体，0℃时压强是8.0×104Pa. 给容器加热，气体的压强为1.0×105Pa 时温度升高到多少度？（容器的膨胀忽略不计）（5）某气体的等容线如图所示，线上的两点A 、B 表示气体所处的两个状态. A 、B 两个状态的体积比=B A V V _______，压强比=B A p p ________，温度比=BA T T _________. （6）一定质量的气体，保持其体积不变. 设0℃时的压强为p 0，t ℃时的压强为p . 取T = t ℃+273K.a. 试证明：)2731(0t p p +=.b. 在p-t 图上画出等容线. 等容线的延长线与横轴的交点是多少摄氏度？等容线在纵轴上的截距代表什么？答案：1、答：把乒乓球放在热水里，球内空气温度升高，由查理定律知道，空气的压强增大，大于大气压强. 球上瘪下去的部分受到球内气体的较大压强的作用，最终会鼓起来.2、答：说法C 正确.3、解：气体的初状态T 1=293K ，p 1=1.0×105Pa. 由查理定律2121T T p p =可知，1122p T T p =. 气体温度为50℃时T 2 = 323K. 把已知数值代入上式，可得这时气体的压强Pa 101.1Pa 100.1293323552⨯=⨯⨯=p . 气体温度为－17℃时T 3 = 256K ，这时气体的压强1133p T T p =Pa 100.12932565⨯⨯= = 8.7×104Pa4、解：气体的初状态T 1=273K ，p 1=8.0×104Pa. 气体的末状态p 2 = 1.0×105Pa.由查理定律可知 1122T p p T = K 273100.8100.145⨯⨯⨯= = 341.3 K5、答：11；12；12 6、答： a.证明：由查理定律知道，00T p T p =，所以00p T T p =. 根据题目所给的条件，0℃时的压强为p 0. 由于摄氏温度t = T －T 0，T 0 = 273.15K ，因此上式也可以表示为T = t + 273K ，所以可以得到t ℃时的压强)2731(27327300t p p t p +=+=. 证毕.b.在p-t 图上画出的等容线如图13-8. 等容线的延长线与横轴的交点是0 K ，即－273℃. 等容线在纵轴上的截距代表0℃时气体的压强p 0。
高二物理人教版选修3-3同步课时作业 8.3理想气体的状态方程
8.3理想气体的状态方程一、单选题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T A,状态B的温度为T B;由图可知（）A. T B=2T AB.T B=4T AC.T B=6T AD.T B=8T A4.一圆筒形真空容器,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T 时,气柱高为( )A.T hT' B.Th T '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p T -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123T T T 、、,体积分别为123V V V 、、且123V V V <=,则123T T T 、、的大小关系为( )A.123T T T ==B.123T T T <<C.123T T T >>D.123T T T <=二、多选题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。
高二新人教版物理选修3-3同步练习8-3理想气体的状态方程Word版含答案
高二新人教版物理选修3-3同步练习8-3 理想气体的状态方程 Word版含答案第三节理想气体的状态方程基础夯实1(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答案:AC解析:理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体～A选项正确。
它是实际气体在温度不太低、压强不太大情况下的抽象～故C正确。
2((2012?安丘高二检测)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、V、T，在另一平衡状态下的压强、111体积和温度分别为p、V、T，下列关系正确的是( ) 2221A(p,p，V,2V，T,T 12121221B(p,p，V,V，T,2T 1212122C(p,2p，V,2V，T,2T 121212D(p,2p，V,V，T,2T 121212答案:D3(一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，这一过程可以用下图上的直线ABC 来表示，在A、B、C三个状态上，气体的温度T、AT、T相比较，大小关系为( ) BCA(T,T,T B(T>T>T BACABCC(T>T,T D(T<T,T BACBAC答案:C解析:由图中各状态的压强和体积的值可知:pVp?V,p?V<p?V～因为,恒量～可知T,T<T。
另外从AACCBBACBT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>T,T。
BAC4((2012?青岛模拟)如图，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，截,32面积为5×10m，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭5在汽缸内，其压强为________Pa(大气压强取1.01×10Pa，g取10N/kg)。
新人教版高中物理选修3-3：巩固练习 理想气体的状态方程
【巩固练习】一、选择题1．对于一定质量的理想气体，下述四个论述中正确的是（）．A．当分子热运动变剧烈时，压强必变大B．当分子热运动变剧烈时，压强可以不变C．当分子间的平均距离变大时，压强必变小D．当分子间的平均距离变大时，压强必变大2．关于理想气体，下列说法中哪些是正确的？（）A．严格遵守玻意耳定律和查理定律以及盖一吕萨克定律的气体称为理想气体B．理想气体客观上是不存在的，它只是实际气体在一定程度上的近似c．温度不太低（和室温比较）和压强不太大（和大气压比较）条件下的实际气体可以近似看成理想气体D．和质点的概念一样，理想气体是一种理想化的模型3．一绝热隔板将一绝热长方形容器隔成两部分，两边分别充满气体，隔板可无摩擦移动．开始时，左边的温度为0℃，右边的温度为20℃，当左边的气体加热到20℃，右边的气体加热到40℃时，则达到平衡状态时隔板的最终位置（）．A．保持不动B．在初始位置右侧C．在初始位置左侧D．决定于加热过程4．常温下，在密闭容器里分别充入两种气体0.1 mol，在一定条件下充分反应后，恢复到原温度时，压强降低为初始的14，则原混合气体可能是（）．A．H2和O2B．H2和Cl2C．NH3和HCl D．CO和O25．一定质量的理想气体的p-t图象如图所示，在状态A变化到状态曰的过程中，体积（）．A．一定不变B．一定减小C．一定增加D．可能不变6．如图所示，a、b、c分别是一定质量的理想气体的三个状态点，设a、b、c状态的气体体积分别为V a、V b、V c，则下列关系中正确的是（）．A．V a＜V b＜V c B．V a＞V b＝V c C．V a＝V b＜V c D．V a＝V b＞V c7．如图所示，p0为标准大气压，0.2摩尔某种气体在B状态时的体积是（）．A．48 L B．5.6 L C．4.48 L D．2.24 L8．一定质量的理想气体由状态A沿着图所示的过程变化到B，下列分析正确的是（）．A．气体的温度保持不变B．气体的温度先不变，后降低C．气体的内能保持不变D．气体的内能先不变，后减小9．如图所示，一定质量的理想气体的状态变化过程图象中，哪一个是正确反映等值过程的图象？（）10．如图8-4-33所示，左边容器的体积是右边容器的4倍，两边充以同种气体，温度分别为20℃和10℃，此时连接两容器的细玻璃管内的水银柱保持静止，如果容器两边的气体温度各升高10℃，忽略水银柱及容器的膨胀，则水银柱将（）．A．向左移动B．向右移动C．静止不动D．条件不足，无法判断11．图所示，一定质量的理想气体由状态A沿平行于纵轴的直线变化到状态B，则它的状态变化过程是（）．A．气体的温度不变B．气体的内能增加C．气体分子的平均速率减小D．气体分子在单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数不变二、解答题12．内径均匀的L形直角细玻璃管，一端封闭，一端开口竖直向上，用水银柱将一定质量空气封存在封闭端内，空气柱长4 cm，水银柱高58 cm，进入封闭端长2 cm，如图所示，温度是87℃，大气压强为75 cmHg，求：（1）在图示位置空气柱的压强p1．（2）在图示位置，要使空气柱的长度变为3 cm，温度必须降低到多少度？13．如图所示，U形管右管内径为左管的2倍，即r右=2r左，右端与外界相通，左管中在T=300 K时封闭了20 cm长的空气柱，其中水银面比右管高15 cm，若将U形管插入热水中（水浸没左管顶端），左管水银面下降1 cm，求热水温度（设大气压强为75 cmHg）．14．如图所示是平放在水平地面上的汽缸，总长为2l，缸内活塞面积为S，厚度不计，汽缸与地面间的最大静摩擦力和滑动摩擦力都是f0，一劲度系数为k的水平弹簧，一端与活塞相连，另一端固定在墙上，活塞可在缸内无摩擦地滑动，当缸内充有温度为T0、压强为p0（大气压强也是p0）的理想气体时，活塞平衡于汽缸中央，弹簧恰处于自然长度，要使活塞缓缓右移至汽缸口，缸内气体温度应升至多少？15．如果病人在静脉输液时，不慎将5 mL的空气柱输入体内，会造成空气栓塞，致使病人死亡．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，试估算空气柱到达心脏处时，在收缩压和扩张压两种状态下，空气柱的体积分别为多少？16．如图所示，容积相同的两个容器A和B用细管连通，细管容积不计，A、B中都有氦气，温度都是27℃，压强都是1 atm．现将A中氦气冷却到－173℃，而口中温度保持不变，求稳定后A中气体的压强．17．如图所示直线AB为一定质量的理想气体等容过程的p-t图线，原点O处的压强p=0，温度t=0℃．现使该气体从状态A出发，经过一等温膨胀过程，体积变为原来体积的2倍，然后保持体积不变，缓慢加热气体，使之到达某一状态F，此时的压强等于状态B的压强，试用作图方法，在所给的p-t图上，画出F的位置．18．已知一定质量的理想气体的状态变化如图8-4-31所示，试在V-T图中画出这个循环过程，并标出各状态的对应点．19．如图8-4-32所示，一定质量的理想气体，由状态A变到状态B，试比较p A和p B 的大小．【答案与解析】一、选择题1．【答案】B【解析】分子热运动变剧烈，说明温度T 升高，由“pV T=恒量”知，pV 要变大，但不知体积的变化情况，故无法判定压强变化情况（p 可以不变、变大或变小），因此A 错B 对；分子间的平均间距变大，说明体积变大，由“pV T =恒量”知，p T要变小，但温度T 的变化情况不定，故无法确定p 是变大还是变小，因此C 、D 皆错。
人教版高中物理选修3-3-同步课时检测第八章气体第3课时理想气体的状态方程.docx
高中物理学习材料训练3 理想气体的状态方程[概念规律题组]1． 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2． 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，下列关系正确的是 ( )A ．p 1＝p 2，V 1＝2V 2，T 1＝12T 2B ．p 1＝p 2，V 1＝12V 2，T 1＝2T 2C ．p 1＝2p 2，V 1＝2V 2，T 1＝2T 2D ．p 1＝2p 2，V 1＝V 2，T 1＝2T 23． 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 4． 一定质量的理想气体，经历一膨胀过程，此过程可以用图1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 ( )图1A．T B＝T A＝T CB．T A＞T B＞T CC．T B＞T A＝T CD．T B＜T A＝T C25．一定质量的理想气体，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( )[方法技巧题组]7．如图2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．气图2 体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图象表示( )[8． 一定质量的某种理想气体的压强为p ，热力学温度为T ，单位体积内的气体分子数为n ，则( )A ．p 增大，n 一定增大B ．T 减小，n 一定增大C ．p T 增大时，n 一定增大D ． p T增大时，n 一定减小9． 如图3所示为一定质量的理想气体沿着箭头所示的方向发生状态变[21世纪教育网化的过程，则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 图3D．从状态b到状态c，压强增大10．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4所示，起初A中有温度为127 ℃、压强为1.8×105 Pa的空气，B中有温度为27 ℃、压强为1.2×105 Pa的空气，拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后都变成室温27 ℃，活塞也停住，求最后A、B中气体的压强．[图411．某房间的容积为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？[创新应用题组]12．如图5甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0.开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现缓慢加热汽缸内的气体，直至达到399.3 K．求：甲乙图5(1)活塞刚离开B处时的温度T B；(2)缸内气体最后的压强p；(3)在图乙中画出整个过程的p－V图象．答案1．C 2．D 3．C 4．C 5．BD 6．D 7．AD 8．C 9．AC 10．都为1.3×105 Pa11．23.8 kg12．(1)330 K (2)1.1p0(3)。
2017人教版高中物理选修33理想气体的状态方程同步练习
理想气体的状态方程 同步练习1.以下说法正确的选项是（ ）玻意耳定律对任何压强都适用盖·吕萨克定律对任意温度都适用常温、常压下的各类气体，能够当做理想气体必然质量的气体，在压强不变的情形下，它的体积跟温度成正比2.对必然质量的理想气体，以下四种状态转变中，哪些是可能实现的（ ） 增大压强时，压强增大，体积减小升高温度时，压强增大，体积减小降低温度时，压强增大，体积不变降低温度时，压强减小，体积增大3.向固定容器内充气，当气体压强为p ，温度为27℃时气体的密度为ρ，当温度为327℃，气体压强为时，气体的密度为（ ）A. ρB. ρC. ρD. ρ4.关于理想气体方程pV/T=恒量，以下表达正确的选项是（ ） 质量相同的不同种气体，恒量必然相同质量不同的不同种气体，恒量必然不相同摩尔数相同的任何气体，恒量必然相等标准状态下的气体，恒量必然相同5.如图—4所示，一导热性能良好的气缸吊在弹簧下，缸内被活塞封住必然质量的气体（不计活塞与缸壁摩擦），当温度升高到某一数值时，转变了的量有（ ）A. 活塞高度hB. 缸体高度HC. 气体压强pD. 弹簧长度L6.将一根质量可忽略的一端封锁的塑料管子插入液体中，在力F 作用下维持平稳，在图—5中H 值的大小将与以下哪个量无关A. 管子的半径B. 大气压强C. 液体的密度D. 力F7.如图—6所示，开口向下的竖直玻璃管的结尾有一段水银柱，当玻璃管从竖直位置转过45。
时，开口端的水银柱将A. 从管的开口端流出一部份B. 不发生转变C. 沿着管子向上移动一段距离D. 无法确信其转变定质量的理想气体，由状态A （1，3）沿直线AB 转变到C （3，1），如图—7所示，气体在A 、B 、C 三个状态中的温度之比是：1：1 B. 1：2：3C. 3：4：3D. 4：3：4图8.3— 4 图8.3— 5 图8.3— 6 图8.3—79.必然质量的理想气体，其状态转变如图—8中箭头所示顺序进行，那么AB 段是______ 进程，遵守_________定律，BC 段是 __________进程，遵守 _______ 定律，假设CA 段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部份，那么CA 段是 ________进程，遵守 __________ 定律。
高中物理选修3-3(人教版)习题：第八章 3第二课时理想气体状态方程的综合应用 含答案
3 理想气体的状态方程第二课时理想气体状态方程的综合应用A级抓基础1．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为( )A．2.5 atm B．2.0 atmC．1.5 atm D．1.0 atm解析：取全部气体为研究对象，由p1V1＋p2V2＝pV1得p＝2.5 atm，故A正确．答案：A2．用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车胎内，如果打气筒容积ΔV＝500 cm3，轮胎容积V＝3 L，原来压强p＝1.5 atm.现要使轮胎内压强变为p′＝4 atm，问用这个打气筒要打气(设打气过程中空气的温度不变( )A．5次B．10次C．15次D．20次解析：因为温度不变，可应用玻意耳定律的分态气态方程求解．pV＋np1ΔV＝p′V，代入数据得1．5 atm×3 L＋n×1 atm×0.5 L＝4 atm×3 L，解得n＝15.5.（多选）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解析：假设水银柱不动，对A：＝，ΔpA＝pA′－pA＝TA′－pA＝pA，同理对B得：ΔpB＝pB，初始时，TA＝TB－17，pA＝pB，整理得：＝或＝.由此判断C、D正确.答案：CD6.（多选）如图所示，在光滑的水平面上，有一个内外壁都光滑的气缸，气缸的质量为M，气缸内有一质量为m（m<M）的活塞，密封一部分理想气体，气缸处于静止状态.现用水平恒力F向左推活塞.当活塞与气缸的加速度均为a时，封闭气体的压强为p1，体积为V1；若用同样大小的水平恒力F向右推气缸，当活塞与气缸的加速度均为a时，封闭气体的压强为p2，体积为V2，设封闭气体的质量和温度均不变，则（）A.p1>p2B.p1<p2C.V1>V2D.V1<V2解析：向左推时，对于气缸p1S－p0S＝Ma，解得p1＝p0＋；向右推时，对于活塞p2S－p0S＝ma，解得p2＝p0＋，可见p1>p2，由玻意耳定律得V1<V2.故选项A、D正确.答案：AD7.如图，A，B是体积相同的气缸，B内有一导热的、可在气缸内无摩擦滑动的、体积不计的活塞C，D为不导热的阀门.起初，阀门关闭，A内装有压强p1＝2.0×105 Pa，温度T1＝300 K的氮气.B内装有压强p2＝1.0×105 Pa，温度T2＝600 K的氧气.打开阀门D，活塞C向右移动，最后达到平衡，以V1和V2分别表示平衡后氮气和氧气的体积，则V1∶V2＝（假定氧气和氮气均为理想气体，并与外界无热交换，连接气缸的管道体积可忽略）.解析：对于A容器中的氮气，其气体状态为初状态：p1＝2.0×105 Pa，V1＝V，T1＝300 K，末状态：p1′＝p，V1′＝V1（题目所设），T1′＝T.由气体状态方程可知：＝.①对于B容器中的氧气，其气体状态为初状态：p2＝1.0×105 Pa，V2＝V，T2＝600 K，末状态：p2′＝p，V2′＝V2（题目所设），T2′＝T，由气态方程可知：＝.②联立①②消去T、V，可得：V1＝＝＝.V2答案：4∶18.一端开口的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摄氏度时，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）p1＝p0－ph＝74 cmHg，V1＝8·S，T1＝300 K，p2＝p0＋ph＝78 cmHg，。
高中物理-有答案-高二选修3-3_83理想气体的状态方程同步练习
人教版物理高二选修3-3 8.3理想气体的状态方程同步练习一、选择题（共15题；）1. 一定质量理想气体的状态变化如图所示，则该气体（）A.状态b的压强大于状态c的压强B.状态a的压强大于状态b的压强C.从状态c到状态d，体积减小D.从状态a到状态c，温度不变2. 带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a；然后经过过程ab 到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，V−T图如图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为p b和p c，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Q ab和Q ac，则（）A.p b>p c，Q ab>Q acB.p b>p c，Q ab<Q acC.p b<p c，Q ab<Q acD.p b<p c，Q ab>Q ac3. 下列关于分子运动和热现象的说法中正确的是（）A.对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它的内能一定增大B.气体如果失去了容器的约束会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故C.一定量100∘C的水变成100∘C的水蒸汽，其分子之间的势能不变D.如果气体温度升高，那么所有分子的速率都增大4. 如图，竖直放置、开口向上的试管内用水银封闭一段理想气体，若大气压强不变，管内气体（）A.温度升高，则体积增大B.温度升高，则体积减小C.温度降低，则压强增大D.温度降低，则压强减小5. 如图所示，一开口向右的汽缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有一挡板，外界大气压为p0．初始时，活塞紧压挡板处．现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反应缸内气体压强变化情况的p−T图像是（）A. B.C. D.6. 一定质量的理想气体经历如图所示的状态变化，变化顺序由a→b→c→a，ab线段延长线过坐标原点，bc线段与t轴垂直，ac线段与V轴垂直．气体在此状态变化过程中（）A.从状态a到状态b，压强不变B.从状态b到状态c，压强增大C.从状态b到状态c，气体内能增大D.从状态c到状态a，单位体积内的分子数减少7. 气体在容积固定的密闭容器中并且温度升高时，下列说法正确的是（）A.气体分子的平均动能变大，压强增大B.气体分子做布朗运动的平均速率变大C.气体分子的平均势能变大，压强增大D.气体分子间的距离变大，压强减小8. 若一定量理想气体按如图所示从A状态变化到B状态则（）A.气体内每个分子动能都增大B.气体内能增加C.气体一定吸热D.气体体积可能增大9. 一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态．则（）A.温度为T1时气体分子的平均动能比T2时大B.A到B的过程中，气体内能增加C.A到B的过程中，气体从外界吸收热量D.A到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少10. 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.温度不变，压强减小B.温度升高，压强不变C.温度升高，压强减小D.温度降低，压强增大11. 如图是一定质量理想气体状态变化的V−T图像，图中ab // cd，由图像可知（）A.a→b过程气体压强不变B.b→c过程气体内能不变C.c→d过程气体密度不变D.d→a过程气体对外做功12. 如图所示，两端开口的弯玻璃管的左端插入水银槽中，右端开口向上，图中液体均为水银．现将水银槽稍向下移，玻璃管保持不动，则以下判断正确的是（）A.a液面下降的距离和b液面上升距离相等B.ℎ1和ℎ2始终相等C.封闭在弯管中的气体的压强增大D.ℎ1不变，ℎ3增大13. 世界上第一盏用海浪发电的航标灯，其气室（器壁是导热的）结构示意如图．利用海浪上下起伏的力量，空气从A吸进来，在B中压缩后再推入工作室C，推动涡轮机带动发电机发电．当海水下降时，阀门K1关闭，K2打开．当海水上升时，K2关闭，海水推动活塞等温压缩空气（可视为理想气体），空气压强达到6×105Pa时，阀门K1才打开．K1打开后，活塞继续推动B中的空气，直到气体全部被推入工作室C为止，同时工作室C的空气推动涡轮机工作．根据上述信息判断下列说法正确（）A.该装置由于从单一热源吸收热量，所以违反了热力学第二定律B.在活塞向上推动，K1未打开之前，B中的空气向周围放出热量C.在活塞向上推动，K1未打开之前，B中每个空气分子对器壁的撞击力增大D.气体被压缩，体积减小，分子间的平均距离减小，气体压强增大，分子力表现斥力14. 如图所示，一端封闭的玻璃管，开口向下插入水银槽中，上端封闭一定量的气体．用弹簧测力计拉着玻璃管，此时管内外水银面高度差为ℎ1，弹簧测力计示数为F1．若周围环境温度升高，待稳定后管内外水银面高度差为ℎ2，弹簧测力计示数为F2，则（）A.ℎ2>ℎ1，F2<F1B.ℎ2<ℎ1，F2<F1C.ℎ2<ℎ1，F2>F1D.ℎ2>ℎ1，F2>F1二、填空题（共5题；）如图所示为a、b两部分气体的等压过程图像，由图可知．当t=0∘C时，气体a的体积为________m3；当t=273∘C时，气体a的体积比气体b的体积大________m3．一定质量的理想气体，其状态变化如图中箭头所示顺序进行，则AB段是________过程，遵守________定律；BC段是________过程，遵守________定律；若CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分，则CA段是________过程，遵守________ 定律．如图所示，右端封闭的U形管内有A、B两段被水银柱封闭的空气柱．若大气压强为p0，各段水银柱高如图所示，则空气柱A、B的压强分别为p A=________ ，p B=________ ．一个气泡从水底升到水面时，它的体积增大为原来的3倍，设水的密度为ρ=1×103kg/m3，大气压强p0=1.01×105Pa，水底与水面的温度差不计，水的深度为________取g=10m/s2．如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接人体静脉．（1）若气室A、B中的压强分别为p A、p B，则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________．（2）在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是________（选填“越滴越快”“越滴越慢”或“恒定”）．三、解答题（共5题；）如图1所示，左端封闭、内径相同的U形细玻璃管竖直放置，左管中封闭有长为L= 20cm的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长．已知大气压强为p0=75cmHg．（1）若将装置翻转180∘，使U形细玻璃管竖直倒置（水银未溢出），如图2所示．当管中水银静止时，求左管中空气柱的长度；（2）若将图1中的阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，右管水银面下降了H=35cm，求左管水银面下降的高度．如图所示，一直立的气缸用一质量为m的活塞封闭一定量的理想气体，活塞横截面积为S，汽缸内壁光滑且缸壁是导热的，开始活塞被固定在A点，打开固定螺栓K，活塞下落，经过足够长时间后，活塞停在B点，已知AB=ℎ，大气压强为p0，重力加速度为g．①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强；②设周围环境温度保持不变，求整个过程中通过缸壁传递的热量Q（一定量理想气体的内能仅由温度决定）．如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S＝0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体．A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气．A 的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数为k＝5×103N/m的较长的弹簧相连．已知大气压p0＝1×105Pa，平衡时两活塞之间的距离l0＝0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后保持平衡．此时用于压A的力F＝500N．求活塞A下移的距离．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，上部有长24cm的水银柱，封有长12cm的空气柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为p0=76cmHg，如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动180∘，求在开口向下时管中空气柱的长度．封入的气体可视为理想气体，在转动过程中气体温度保持不变，没有发生漏气．如图所示，内径粗细均匀的U形管，右侧B管上端封闭，左侧A管上端开口，管内注入水银，并在A管内装配有光滑的、质量可以不计的活塞，使两管中均封入L=25cm的空气柱，活塞上方的大气压强为p0=76cmHg，这时两管内水银面高度差ℎ=6cm．今用外力竖直向上缓慢地拉活塞，直至使两管中水银面相平．设温度保持不变，则：（1）B管气体压强？（2）A管中活塞向上移动距离是多少？参考答案与试题解析人教版物理高二选修3-3 8.3理想气体的状态方程同步练习一、选择题（共15题；）1.【答案】A【考点】理想气体的状态方程【解析】v−T图像中，等压线是过原点的一条倾斜直线，而且倾角越大，压强越小，只要作出过abcd四点等压变化线，即可判断各点的压强关系．【解答】解：分别过abcd四个点作出等压变化线，如下图所示；保持体积不变，温度越高，则压强越大可知，在V−T图像中，倾角越大，压强越小，所以P a<P d<P c<P b，故A正确，B错误；由图像可知，状态c到状态d体积增大，故C错误；从状态a到状态c，温度升高，故D错误．故选A．2.【答案】D【考点】气体状态变化的图象问题热力学第一定律【解析】b、c两点温度相同，由玻意耳定律可以判断它们的压强大小关系；应用热力学第一定律判断两过程中气体吸收热量的大小关系．【解答】解：由图像可知，b、c两点温度相同，V b>V c，由玻意耳定律pV=C可知：p b<p c，b、c两点温度相同，理想气体的内能相同，则ΔU ab=ΔU ac，由a到b过程中，气体体积变大，气体对外做功W，由热力学第一定律可知：ΔU ab=Q ab−W，从a到c过程中，气体体积不变，气体不对外做功W=0，由热力学第一定律可知：ΔU ac=Q ac，而ΔU ab=ΔU ac，则Q ab−W=Q ac，则Q ab>Q ac，故D正确．故选：D．3.【答案】A【考点】理想气体的状态方程分子的热运动【解析】正确解答本题要掌握：气体分子之间作用力特点；正确判断分子势能的变化；结合气态方程判断气体内能变化；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．【解答】解：A、根据体态方程可知对于一定量的气体，如果压强不变，体积增大，温度一定升高，气体内能由温度决定，因此内能一定增加，故A正确；B、气体分子之间的距离很大分子力近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是由于分子杂乱无章运动的结果，故B错误；C、一定量100∘C的水变成100∘C的水蒸汽时，吸收热量，内能增加，由于分子平均动能不变，因此分子势能增加，故C错误；D、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，对单个的分子没有意义．如果气体温度升高，那么分子的平均动能增大，不是所有分子的速率都增大，故D错误．故选：A4.【答案】A【考点】理想气体的状态方程【解析】此题暂无解析【解答】解：由盖—吕萨克定律知：V1T1=V2T2，T2增大，则V2增大，T2减小，则V2减小，故A正确，BCD错误．故选A．5.【答案】C【考点】理想气体的状态方程【解析】此题暂无解析【解答】解：在p−T图像中，开始一段时间内，随着温度的升高，气体发生的是等容变化，即pT=恒量，图像为一条过坐标原点的直线，当压强增加到内外压强相等时，温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，图像是一条平行于温度轴的直线，因此C正确，A、B、D错误．故选C．6.【答案】B【考点】理想气体的状态方程【解析】解决本体需明确：V−T图像中倾斜的直线为等压变化，斜率越大，压强越小．【解答】解：A、过各点的等压线如图，从状态a到状态b，斜率变大，则压强变小，故A错误；B、从状态b到状态c，斜率变小，则压强变大，故B正确；C、从状态b到状态c，温度不变，则内能不变，故C错误；D、从状态c到状态a，体积不变，则单位体积内的分子数不变，故D错误；故选：B．7.【答案】A【考点】理想气体的状态方程布朗运动分子动能【解析】=C和温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大进根据气态方程PVT行分析．【解答】解：A、温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大；根据气态方程PV=C气体的条件不变，温度升高，则压强增大．故A正确；TB、布朗运动是悬浮在液体中的微粒的无规则的运动，不是分子的运动．故B错误；C、气体分子之间的距离比较大，分子势能忽略不计，而且气体的体积不变，所以温度升高的过程中，分子势能不变．故C错误；D、气体的体积不变，所以气体分子间的距离不变．故D错误．故选：A8.【答案】B,C【考点】理想气体的状态方程热力学第一定律【解析】P−T图像是经过坐标原点的直线，说明气体经历等容变化；温度是分子热运动平均动能的标志．【解答】=C可知，气体解：D、P−T图像是经过坐标原点的直线，根据理想气体状态方程PVT经历等容变化，故体积不变，故D错误；A、气体的温度升高，说明分子热运动的平均动能增加，但不是每个分子的动能均增加，故A错误；B、气体的温度升高，说明内能增加，故B正确；C、气体等容变化，不对外做功，内能增加，故一定是吸收热量，故C正确；故选：BC．9.【答案】C,D【考点】理想气体的状态方程【解析】玻意耳定律PV=C，其中C与温度有关，温度越高，常数C越大．根据热力学第一定律分析气体内能的变化；根据压强的微观解释分析气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数．【解答】=C，得pV=CT，pV之积越大表示温度越高，故解：A．根据理想气体状态方程pVTT1<T2，故A错误；B．A到B的过程是等温变化的过程，所以气体的温度不变，内能不变，故B错误；C．A到B的过程中，气体的体积增大，对外做功，而内能不变，由热力学第一定律：ΔE=W+Q可得，气体一定从外界吸收热量，故C正确；D．A到B的过程中，气体温度不变，则分子运动的激烈程度不变，气体的体积增大，分子密度减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，故D正确．故选CD．10.【答案】D【考点】理想气体的状态方程【解析】此温度计不是根据液体的热胀冷缩原理制成的，它是靠气体作为膨胀物质，液体的受热膨胀忽略不计；外界大气的压强变化时，根据理想气体的状态方程也可以判定．【解答】解：设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′，则p′=p+ρgℎ，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积V减小．A．由理想气体的状态方程pV=C可知，V减小，温度不变，压强增大，故A错误；T=C可知，V减小，如果p不变，T减小，故B错误；B．由理想气体的状态方程pVTCD．由理想气体的状态方程pV=C可知，V减小，温度升高，则压强增大．V减小，当T温度降低，压强可能增大，可能不变，也可能减小，故C错误，D正确．故选：D．11.【答案】B【考点】理想气体的状态方程【解析】V−T图像中只有过原点的直线表示等压线，会利用v−t图像判断气体在各个过程中的变化即可【解答】解：A、在V−t图像中，过坐标原点的直线为等压变化，ab不过坐标原点，故不是等压变化，故A错误；B、由图可知，bc为等温变化，温度不变，故内能不变，故B正确；C、c到d为等压变化，由c到d体积减小，由于质量不变，故密度增大，故C错误；D、d→a过程为等容变化，气体对外不做功，故D错误；故选：B12.【答案】B【考点】理想气体的状态方程【解析】根据被封闭气体的压强，利用ℎ1和ℎ2表示出来，即可判断【解答】A、b气体的压强等于P=P0−ℎ2=P0−ℎ1，故ℎ1=H2，因将水银槽稍向下移，故a 液面下降的距离大于b液面上升距离，故A错误，B正确；C、由A可知，ℎ1和ℎ2始终相等，故被封闭气体的压强不变，故C错误；D、ℎ1和ℎ2始终相等，故ℎ3不变，故D错误；故选：B13.【答案】B【考点】理想气体的状态方程“玻璃管封液”模型【解析】该装置是利用海水推动活塞做功，是海水的机械能转化为电能，海水推动活塞等温压缩空气，内能不变，而外界对气体做功，由于温度不变，则B中气体分子的平均动能不变，对单个分子来讲其动能变化不一定．【解答】解：A、该装置是利用海水推动活塞做功，是海水的机械能转化为电能，不违反热力学定律，故A错误B、海水推动活塞等温压缩空气，内能不变，而外界对气体做功，根据热力学第一定律知B中的空气向周围放出热量，故B正确C、在活塞向上推动，K1未打开之前，由于温度不变，则B中气体分子的平均动能不变，对单个分子来讲其动能变化不一定，故C错误D、气体被压缩，体积减小，分子间的平均距离减小，气体压强增大，因是理想气体，不考虑分子间的作用力，故D错误故选：B14.【答案】B【考点】理想气体的状态方程【解析】由理想气体状态方程可知在温度的变化下空气柱的长度变化；由受力分析可知水银柱的长度变化；在不计玻璃管的重力和浮力的情况下，拉力F要克服的是水银柱的重力，因此，只要水银柱的重力改变，F的大小也就会改变．【解答】若环境温度升高，则内部气体的温度也随之升高，假设体积不变，则压强将变大，故液面一定会下降；以保持新的平衡；故ℎ1一定会减小；故ℎ2<ℎ1因为题目中提出不计玻璃管的重力和浮力，因此，向上的拉力F与水银柱的重力相平衡，而水银柱的高度ℎ变小，所以水银柱的重力变小，拉力F的大小会变小．故选：B．二、填空题（共5题；）【答案】0.3,0.4【考点】理想气体的状态方程【解析】由图示图像求出气体在0∘C时的体积，然后应用盖吕萨克定律出气体在273∘C时气体的体积，然后求出气体的体积之差．【解答】解：由图示图像可知，t=0∘C，即：T=t+273=273K时，气体a的体积为：0.3m3，气体b的体积为0.1m3，作出气体的V−T图像如图所示：从图示图像可知，气体发生等压变化，=C可知，由盖吕萨克定律：VT当t=273∘C时，即T=546K时，气体的体积变为0∘C时体积的两倍，即a的体积为0.6m3，b的体积为0.2m3，气体a的体积比气体b的体积大0.6−0.2=0.4m3；故答案为：0.3；0.4．【答案】等容,查理,等压,盖•吕萨克,等温,玻意耳【考点】理想气体的状态方程【解析】A到C过程，气体发生多个变化，根据理想气体的状态特点分析．【解答】解：AB段体积不变，是等容过程，遵守查理定律；BC段压强不变，是等压过程，遵守盖•吕萨克定律；若CA段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分，则CA段是等温过程，遵守玻意耳定律．故答案为：等容，查理；等压，盖•吕萨克；等温，玻意耳；【答案】p0+ℎ1,p0+ℎ1+ℎ2−ℎ3【考点】理想气体的状态方程【解析】以封闭的气体为研究对象，根据受力平衡的条件可求得气体的压强的大小【解答】对于A部分气体，气体的压强为P A=P0+ℎ1对于B部分气体，气体的压强为P B=P A−(ℎ3−ℎ2)=P0+ℎ1+ℎ2−ℎ3故答案为：p0+ℎ1,p0+ℎ1+ℎ2−ℎ3【答案】20m【考点】理想气体的状态方程【解析】由液体中的压强的公式求出水下的小气泡的压强，然后由理想气体状态方程求出温度．【解答】解：水下小气泡的压强：P=ρgℎ+P0，体积：V1到达水面时的体积：V2则：V2=3V1由玻意耳定律：PV1=P0V2联立以上方程，并代入数据得：ℎ=20m故答案为：20m．【答案】（1）p B>p0>p A（2）恒定【考点】理想气体的状态方程【解析】此题暂无解析【解答】解：（1）因a管与大气相通，故可以认为a管上端处压强即为大气压强．这样易得p A<p0，而p B>p0，即有p B>p0>p A．（2）当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时，由于a管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变，故b管中间气体部分的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的．三、解答题（共5题；）【答案】设左管中空气柱的长度增加ℎ，由玻意耳定律：p0L=(p0−2ℎ)(L+ℎ)代入数据解得：ℎ=0或ℎ=17.5cm所以，左管中空气柱的长度为20cm或37.5cm设左管水银面下降的高度为x，左、右管水银面的高度差为y，由几何关系：x+y=H 由玻意耳定律：p0L=(p0−y)(L+x)联立两式解得：x2+60x−700=0解方程得：x=10cmx=−70cm（舍去）故左管水银面下降的高度为10cm【考点】理想气体的状态方程【解析】（1）根据玻意耳定律求的即可（2）气体发生等温变化，由玻意耳定律求出气体的压强，然后再求出水银面下降的高度【解答】此题暂无解答【答案】①求活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为p0+mg；S②整个过程中通过缸壁传递的热量为(p0S+mg)ℎ【考点】理想气体的状态方程【解析】①对活塞在B点利用平衡列式求解；②根据热力学第一定律列式求解．【解答】解：①设活塞停在B点时缸内封闭气体的压强为p1在B点活塞受力平衡得：p0S+mg=p1S解得：p1=p0+mgS②由于气体温度不变，所以气体内能不变，即ΔU=0…①由A到B，外界对气体做的功为：W=p1Sℎ=(p0S+mg)ℎ…②根据热力学第一定律得：W+Q=ΔU…③①②③联立得：Q=−(p0S+mg)ℎ“-“表示放热【答案】活塞A向下移动的距离为0.3m．【考点】理想气体的状态方程【解析】由于A的质量可不计，初态时，封闭气体的压强等于大气压，以B为研究对象，求出弹簧的压缩量。
高中物理选修3-3理想气体的状态方程练习题测试题复习题
高中物理 第8章 第3节 理想气体的状态方程同步练习 新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．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( )A ．减压、升温B ．增压、升温C ．减压、降温D ．增压、降温答案：D解析：要将CO 2液化需减小体积，根据pV T＝C ，知D 选项正确。
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( ) 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 答案：D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，这一过程可以用下图上的直线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( )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答案：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pVT＝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．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 答案：CD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。
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理想气体状态状态方程同步练习3
一、计算题
1．贮气筒容积为100L, 贮有温度为27℃, 压强为3×106Pa的氢气, 使用后, 温度降为20℃, 压强降为2×106Pa. 求用掉的氢气的质量. (氢气在标准状态下的密度是 0.09g/L)
2．一内径均匀的U型细玻璃管竖直倒立放置. A端封闭, D端为开口, 当竖直管AB内空气温度为27℃时, 管内封闭的空气柱长为40cm, U
形管水平部分BC长5cm, 充满水银, 当AB管内的气温发生变化时, 水平部分的水银柱将发生移动, 设管外大气压强恒为75cm高水银柱, 试求要使管内水银完全离开水平管BC、AB管内空气温度应是多少?
3．如图4–8–2所示. 在大气压为76厘米水银柱, 温度为27℃时, 金属容器中有一不漏气的活塞B, 阀A关闭着, 活塞不动. 活塞左方封闭有2L空气, 活塞右方封闭有4L氧气, 问阀A打开后, 从容器中放出的氧气的质量为多少?
4．用销钉固定的活塞把水平放置的容器分隔成A、B两部分, 其
体积之比V A : V B = 2 : 1, 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, 拔出销钉, 活塞可无摩擦移动(不漏气), 由于容器壁缓慢导热, 最后气体温度都变为27℃, 活塞也停止不动, 求A中最后的压强.
5．在一个两端封闭的抽空了的气缸内有一质量为m的活塞，与固定在气缸上端的弹簧相连，并可无摩擦地上下移动. 平衡时活塞在气缸的底部, 这时弹簧有了伸长, 但活塞与气缸底部并无相互作用. 今在活塞的下面充入一定数量的气体后关闭阀门, 从而使活塞升高到h处, 并使弹簧有了缩短, 如再把气体的温度从T加热到T1, 活塞平衡位置的高度h1是多少?
6．有容积为1L和2L的两个容器, 内贮空气, 用一根细管连通, 如图4–8–5所示. 先把两个容器浸在0℃的水中,此时两个容器中的气压都是1atm. 再把2L 容器改浸在100℃的蒸汽中, 而1L 容器仍在0℃的水中. 求: 最后气体的压强. 设容器的热胀不计, 细管的容积及热传导不
计.
7．为低温测量中常用的一种气体温度计, 下端A为测温泡, 上端B为压力计, 两者通过导热性能很差的德银毛细管C相连. 毛细管很细,
其容积远小于A、B的容积V A、V B, 测量时, 先把温度计在室温T0下充气到压强P0, 加以密封. 然后浸入待测物质, 设A内气体与待测物质达到热平
衡时, B的读数为p, 试求待测温度. (V A、V B、p0、T0为已知)
8．一钢筒装有压强为100atm, 温度为27℃的氢气, 用来对一个固定容积为1.5m3的真空容器缓慢充气, 当容器压强达到某一数值时停止充气, 这时钢筒内氢气压强降到25atm, 把充好气的容器放入－23℃的冷藏
库内, 它的内部气体压强恰好等于1atm. 求: ①容器在刚充好气时的压强;
②充入容器的氢气的质量; ③钢筒的容积.
9．宇宙飞船密封舱内有一水银气压计，起飞前舱内温度为0℃，气压计的示数是76cmHg，在匀加速竖直上升的过程中（此时飞船离地面不太高），船内温度为27.3℃，气压计的示数是41.8cmHg，求飞船上升的加速度.
答案：
一、1.Δm= 77.98g 2. T≤280K或T≥315K 3. Δm= 7.8g 4. p′A=1.3×105P a
5. h1 = h
6. p = 1.22大气压
7. T =
8. ①p = 1.2大气压②m = 146g
③V = 24L 9. a= 9.8m·s –2。