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。
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pVT＝恒量可知，C 、D 正确。
5.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 变大的原因是( )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 答案：ACD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 对。
大气压升高，气体压强将增大，体积减小，h 减小，故B 错。
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 对。
当管自由下落时，水银不再产生压强，气压压强减小，h 变大，故D 正确。
二、非选择题6．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。
答案：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 2T①3→2是等容过程，据查理定律有：p 1T ＝p 2T 2② 由①②式合并消去T 可得p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2。
7.如图所示，一个密闭的气缸，被活塞分成体积相等的左、右两室，气缸壁与活塞是不导热的；它们之间没有摩擦，两室中气体的温度相等。
现利用电热丝对右室加热一段时间，达到平衡后， 左室的体积变为原来的34，气体的温度T 1＝300K ，求右室气体的温度。
答案：500K解析：根据题意对气缸中左、右两室中气体的状态进行分析： 左室的气体：加热前p 0、V 0、T 0，加热后p 1、34V 0，T 1；右室的气体：加热前p 0、V 0、T 0，加热后p 1、54V 0、T 2。
根据理想气体状态方程：pV T＝恒量，左室气体p 0V 0T 0＝p 134V 0T 1， 右室气体p 0V 0T 0＝p 154V 0T 2， 所以p 134V 0300K ＝p 154V 0T 2，所以T 2＝500K 。
能力提升一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)1.(吉林一中2013～2014学年高二下学期期末)如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止。
设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是( )A ．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些B ．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大C ．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D ．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大答案：D解析：以活塞和气缸整体为研究对象可知，重力等于弹簧弹力，跟外界大气压无关，即弹簧压缩量不变，A 错。
以气缸为研究对象，若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将减小，B 错。
若气温升高，因为弹力不变活塞距地面的高度不变，C 错。
若气温升高，气体压强增大故气缸上升所以上底面距地面的高度将增大，D 对。
2．如图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等容变化图线，有关说法正确的是( )A ．a 点对应的气体分子密集程度大于b 点对应的气体分子密集程度B ．a 点对应的气体状态其体积等于b 点对应的气体体积C ．由状态a 沿直线ab 到状态b ，气体经历的是等容过程D ．气体在状态a 时p a V a T a 的值大于气体在状态b 时p b V bT b的值 答案：A解析：由pVT＝C ，a 点对应的气体状态其体积小于b 点对应的气体体积，故a 点对应的气体分子密集程度大于b 点对应的气体分子密集程度，故A 正确，B 错误；由状态a 沿直线ab 到状态b ，气体经历的是等温过程，故C 错误；气体在状态a 时p a V aT a 的值等于气体在状态b 时p b V bT b的值，故D 错误。
3．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水＝1.0×103kg/m 3)( )A ．12.8倍B ．8.5倍C ．3.1倍D ．2.1倍答案：C解析：湖底压强大约为p 0＋ρ水gh ，即3个大气压，由气体状态方程，3p 0V 14＋273＝p 0V 217＋273，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3.1倍，选项C 正确。
4．一定质量的某实际气体，处在某一状态，经下列哪个过程后会回到原来的温度( )A ．先保持压强不变而使它的体积膨胀，接着保持体积不变而减小压强B ．先保持压强不变而使它的体积减小，接着保持体积不变而减小压强C ．先保持体积不变而增大压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀D ．先保持体积不变而减小压强，接着保持压强不变而使它的体积膨胀 答案：AD解析：由于此题要经过一系列状态变化后回到初始温度，所以先在p －V 坐标中画出等温变化图线，然后在图线上任选中间一点代表初始状态，根据各个选项中的过程画出图线，如图所示。
从图线的趋势来看，有可能与原来的等温线相交说明经过变化后能够回到原来的温度。
选项A 、D 正确。
二、非选择题5.如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为5×10－3m 2，一定质量的气体被质量为2.0kg 的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为________________Pa(大气压强取1.01×105Pa ，g 取10N/kg)。
若从初温27℃开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m 缓慢变为0.51m ，则此时气体的温度为________________℃。
答案：1.05×10533解析：p ＝p 0＋mgS＝1.05×105PapV 1T 1＝pV 2T 2，T 2＝306K ，t 2＝33℃ 6．如图所示，带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，其下部放入盛水的烧杯中。
注射器活塞的横截面积S ＝5×10－5m 2，活塞及框架的总质量m 0＝5×10－2kg ，大气压强p 0＝1.0×105Pa.当水温为t 0＝13℃时，注射器内气体的体积为5.5mL 。
(g ＝10m/s 2)(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t 1＝65℃时，气体的体积为多大？(2)保持水温t 1＝65℃不变，为使气体的体积恢复到5.5mL ，则要在框架上挂质量多大的钩码？答案：(1)6.5mL (2)0.1kg解析：(1)由盖·吕萨克定律V 0T 0＝V 1T 1得V 1＝6.5mL(2)由查理定律p 0＋m 0g s T 0＝p 0＋m ＋m 0g sT 1解得m ＝0.1kg 。
7．(诸城一中2014～2015学年高二下学期期末)教室的容积是100m 3，在温度是7℃，大气压强为 1.0×105Pa 时，室内空气的质量是130kg ，当温度升高到27℃时大气压强为1.2×105Pa 时，教室内空气质量是多少？答案：145.6kg解析：初态：p 1＝1.0×105Pa ，V 1＝100m 3，T 1＝(273＋7)K ＝280K 。
末态：p 2＝1.2×105Pa ，V 2＝？，T 2＝300K 。
根据理想气体状态方程：p 1V 1T 1＝p 2V 2T 2得 V 2＝p 1T 2p 2T 1V 1＝1.0×105×300×1001.2×105×280m 3＝89.3m 3， V 2<V 1，有气体流入房间。
m 2＝V 1V 2m 1＝145.6kg 。
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)。
高中物理选修3-3 理想气体状态方程试题-检测卷(含答案)
3-3检测卷(时间：60分钟，每题建议10min解决)1．(1)(5分)下列有关饱和汽和气体湿度说法正确的是__________。
(填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．与液体处于动态平衡下的蒸汽为饱和汽B．在相同温度下，不同液体的饱和汽压几乎相等C．一般液体的饱和汽压与温度成非线性关系，温度越高，饱和汽压越大D．空气的绝对湿度一定时，环境温度越高，相对湿度越小E．饱和汽基本性质和理想气体一样，都适用于理想气体状态方程(2)(10分)一定质量的理想气体由状态A沿直线变化到状态B，其p－V图象如图1所示。
已知气体处于状态A时，T A＝300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa，求在此变化过程中，图1(ⅰ)气体从外界吸收的热量Q；(ⅱ)气体的最高温度。
2．(1)(5分)关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是__________。
(填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。
每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．对某物体做功，可能会使该物体的内能增加C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大D．一定质量的100 ℃的水吸收热量后变成100 ℃的水蒸气，系统的内能保持不变E．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大(2)(10分)如图2所示，竖直放置的足够长的密闭汽缸，缸内封存着一定质量的理想气体(气体质量可忽略不计)，缸体质量m1＝10 kg，活塞质量m2＝2 kg，活塞横截面积S＝2×10－3 m2，活塞上部由一根绳悬挂于天花板上；汽缸下部被一个劲度系数k＝1×103 N/m的轻弹簧支住，弹簧刚好压缩0.02 m，整个装置处于静止状态。
封闭在汽缸内的气柱长L1＝0.2 m，若外界大气压p0＝1×105 Pa，g取10 m/s2，弹簧始终在其弹性限度内，求(结果保留2位有效数字)：(ⅰ)此时汽缸内气体的压强；(ⅱ)若将绳剪断，待汽缸和活塞重新平衡后(温度保持不变)汽缸内的气柱长改变了多少？3．(1)(5分)下列说法正确的是__________。
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。
2019-2020学年下学期人教版选修3-3高二物理8.3 理想气体状态方程(精选练习)(解析版)
人教版物理选修3-3第八章《气体》第三节理想气体状态方程精选练习一夯实基础1．下面有关理想气体的说法正确的是()A．分子本身的大小不可忽略B．一定质量的理想气体，内能只与温度有关C．分子与分子之间的相互作用力表现为斥力D．所有气体都可视为理想气体【答案】B【解析】：理想气体是实际气体在温度不太低，压强不太大的情况下的抽象，是理想化模型，分子体积与气体分子之间的平均距离相比可以忽略不计，故A选项错误；分子之间没有相互作用力，不计分子势能，理想气体的内能是分子动能之和，而温度是分子平均动能的标志，所以一定质量的理想气体，内能只与温度有关，理想气体不考虑分子间的互相作用力，C选项错误；实际气体只有在温度不太低，压强不太大情况下看成理想气体，B选项正确，D选项错误．2．(多选)下列关于理想气体的说法正确的是()A．理想气体也是物理学中的一个理想模型B．任何温度、任何压强下都遵从气体实验定律的气体叫做理想气体C．温度不低于零下几十摄氏度、压强不超过大气压的几倍时，可以把实际气体当成理想气体来处理D．容易液化的气体在通常温度和压强下可以看成理想气体【答案】ABC【解析】：只要实际气体的压强不是很大，温度不是很低，都可以近似的当成理想气体来处理，理想气体是一个理想化模型，A选项正确；由理想气体的定义可知，B选项正确；气体的压强不是很大，温度不是很低，才可以近似的当成理想气体来处理，C选项正确，D选项错误．3.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【答案】A【解析】：外界温度降低，泡内气体体积减小，根据pV T＝C 可知，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pV T＝C 可知，当T 增大V 减小时，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．4.如图，绝热汽缸A 与导热汽缸B 横截面积相同，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．两汽缸内都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 中气体压强变为原来的1.2倍，设环境温度始终保持不变，求汽缸A 中气体的体积V A 和温度T A .【答案】 76V 0 1.4T 0 【解析】(1)汽缸B 导热，B 中气体初、末状态温度相等，发生的量等温变化．(2)刚性杆连接绝热活塞，且A 、B 两个汽缸面积相等，因此A 、B 体积之和不变，而V A ＋V B ＝2V 0.设初态压强为p 0，膨胀后A 、B 压强相等，均为1.2p 0.B 中气体始末状态温度相等，则有p 0V 0＝1.2p 0(2V 0－V A )V A ＝76V 0. A 部分气体满足p 0V 0T 0＝1.2p 0V A T A解得T A ＝1.4T 0.二 提升训练5.一定质量的理想气体，从初状态(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( )A.12p 0、V 0、32T 0 B.12p 0、32V 0、34T 0 C.12p 0、V 0、34T 0 D.12p 0、32V 0、T 0 【答案】B【解析】：在等压过程中，V ∝T ，有V 0T 0＝V 232T 0，得V 2＝32V 0，再经过一个等容过程，有p 032T 0＝p 02T 3，解得T 3＝34T 0，所以B 正确．6.在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体( )A ．分子的无规则运动停息下来B ．每个分子的速度大小均相等C ．分子的平均动能保持不变D ．分子的密集程度保持不变【答案】CD【解析】：在没有外界影响的情况下，分子的无规则运动永不停息，分子的速率分布呈中间多两头少，不可能每个分子的速度大小均相等，选项A 、B 错误；根据温度是分子平均动能的标志可知，只要温度不变，分子的平均动能就保持不变，由于体积不变，所以分子的密集程度保持不变，选项C 、D 正确．7.一定质量的理想气体，状态变化由a 到b 到c ，其p -t 图中直线ab 平行于p 坐标轴，直线bc 通过坐标原点，三种状态的体积分别为V a 、V b 、V c ，则根据图象可以判定( )A ．V a >V bB ．V a ＝V bC ．V b >V cD ．V b ＝V c【答案】C【解析】：分析图象，根据理想气体的状态方程可知，pV T＝C ，其中a →b 温度不变，压强减小，即体积增大，V a <V b ，A 、B 选项错误；b 、c 的p -t 图象均过横轴上－273 ℃的点，由－273连接b 、c 两点可知，相同温度下c 的压强更 大， 则c 的体积小，V b >V c ，C 选项正确，D 选项错误．8．(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 ．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．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，故B 项错误；由理想气体状态方程pV T＝恒量可知，故C 、D 选项正确．9.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过程气体压强不变，密度减小B．B→C过程气体压强增大，密度增大C．B→C过程气体温度升高，密度减小D．C→A过程气体温度不变，密度增大【答案】B【解析】：由题图可知，A→B过程，气体体积与热力学温度成正比，则气体发生等压变化，气体压强不变，体积减小，密度变大，故A错误；B→C过程，体积减小，温度升高，故压强增大，密度增大，故B正确，C错误；C→A 过程，气体的体积增大，温度不变，故压强减小，密度减小，故D错误．。
最新人教版高中物理选修3-3第八章《理想气体的状态方程》达标训练
更上一层楼基础·巩固1.如图8-3-7所示，一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8-3-7A.一定不变B.一定减小C.一定增加D.不能断定如何变化 解析:因为题目给的横线坐标为摄氏温度，而不是热力学温度，若A 、B 状态的连线的延长线交于-273 ℃处，这时从A 到B 是个体积减小的过程，而当它们状态的连线的延长线并于-273 ℃左侧时，这时气体的体积从A 状态到B 状态为V 增大的过程，所以此题不能断定气体从状态A 到状态B 体积怎样变化.答案：D2.如图8-3-8所示，一定质量的理想气体，由状态A 沿直线AB 变化到B ，在此过程中，气体分子的平均速率的变化情况是（ ）图8-3-8A.不断增大B.不断减小C.先减小后增大D.先增大后减小解析:由题图可知A 、B 两点的pV 乘积相同，因此A 、B 两点的温度也相同，在AB 直线的中点C ，其pV 乘积比A 、B 两点要大，所以C 点温度比A 、B 两点高，即T A =T B ＜T C ，又因为气体分子的平均速率随温度升高而增大，所以气体分子的平均速率是先增大后减小. 答案：D3.如图8-3-9所示，气体自温度T 1的状态A ，变化到温度为T 2的状态B ，然后又变化到温度为T 3的状态C ，最后又回到了状态A ，若T 1、T 2为已知，则T 3=__________________.图8-3-9解析:根据题图所示，气体从状态A 到状态B 为等容变化，则21T p T p B A =① 气体从状态B 到状态C 为等压变化，则32T V T V C B =②从图线可知CA 直线过原点，则应有关系AA C C V p V p =③ 由①②得1T p A ×3T V C =2T pB ×2T V B ④ 从③中可得p A ·V C =p c ·V A 代入④式即T 3=122T T . 答案：122T T 4.在一个钢瓶中，装有温度为27 ℃，压强为150 atm 的氧气，在使用过程中放出30%质量的氧气后，温度降低为7 ℃，问此时瓶内氧气压强为多大？解析:利用含有密度的气态方程处理变质量问题较方便.使用前氧气的状态参量：p 1=150 atm,ρ1=ρ,T 1=300 K使用后氧气的状态参量：p 2=?ρ2=0.7ρ,T 2=280 K根据含密度的气态方程：p 2=11221T T p ρρ=ρρ3000.7280150⨯⨯ atm=98 atm. 综合·应用5.(2006广东中山高考模拟)一定质量的理想气体（ ）A.先等压膨胀，再等容降温，其温度必低于起始温度B.先等温膨胀，再等压压缩，其体积必小于起始体积C.先等容升温，再等压压缩，其温度有可能等于起始温度D.先等容加热，再绝热压缩，其内能必大于起始内能解析:根据T pV =K(恒量)则T=KpV ，先等压膨胀，体积（V ）将增大，再等容降温，则压强p 又减小，但pV 的值难以确定其是否增减，故A 错.同理，V=PT ·K ，等温膨胀时，压强p 减小，等压压缩时，温度（T ）又减小，则难以判定PT 的值是否减小或增大，故B 错.同理T=K pV ，先等容升温，压强p 增大，但后来等压压缩V 将减小，则pV 值可能不变，即T 可能等于起始温度，故C 正确.先等容加热，再绝热压缩，气体的温度始终升高，则内能必定增大，即D 正确.故C 、D 正确.答案：CD6.(2005山东潍坊高考模拟)一定质量的理想气体经历如图8-3-10所示的一系列过程，ab 、bc 、cd 和da 这四个过程中在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（ ）图8-3-10A.ad 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:本题是用pT 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.连接Ob 、Oc 、和Od ，则Oba 、Oc 、Od 都是定质量理想气体的等容线，依据pT 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，可以判明，bc 、cd 和ba 线段上各点所表示的状态的体积大小关系，最后可知：选项B 、C 、D 都正确.答案：BCD7.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:据理想气体的性质可知，乙乙乙甲甲甲T V p T V p ，因为p 甲＜p 乙，且V 甲=V 乙,B 正确，气体的温度直接反映出气体分子的平均动能大小，故C 对.答案：BC8.在图8-3-11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（ ）图8-3-11解析: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.答案：D9.钢筒内装有3 kg 气体，当温度为-23 ℃时，压强为4 atm ，如果用掉1 kg 气体后温度升高到27 ℃，求筒内气体压强.解析:以钢筒内剩下的2 kg 气体为研究对象.设钢筒容积为V ，则该部分气体在初状态占有的体积为32V ，末状态时恰充满整个钢筒. 由一定质量理想气体的状态方程111T V p =222T V p 得 p 2=1211T T V p =250300324⨯⨯⨯V V atm=3.2 atm. 10.如图8-3-12所示，一个密闭的气缸，被活塞分成体积相等的左、右两室，气缸壁与活塞是不导热的；它们之间没有摩擦，两室中气体的温度相等，现利用右室中的电热丝对右室加热一段时间，达到平衡后，左室的体积变为原来的43，气体的温度T 1=300 K ，求右室气体的温度.图8-3-12解析:根据题意对汽缸中左、右两室中气体的状态进行分析，然后应用理想气体状态方程计算.左室的气体：加热前p 0、V 0、T 0,加热后p 1、43V 0、T 1； 右室的气体：加热前p 0、V 0、T 0,加热后p 1、45V 0、T 2.根据理想气体状态方程：T pV =恒量 左室气体00T V p =10143T V p 右室气体00T V p =20145T V p 所以3004301V p =20145T V p 所以T 2=500 K.。
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。
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D卷(新版)
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D卷（新版）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共15题；共30分)1. （2分）在一锅正在沸腾的水中，一个小气泡由底层缓慢地升到液面，上升过程中气泡的压强不断减小，则气泡在上浮过程中（）A . 内能增大B . 内能减小C . 外界对气泡做功D . 吸收热量2. （2分） (2020高二下·大庆期中) 如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体，然后关闭阀门。
开始时容器中气体的温度为。
现通过加热丝（未画出）对封闭气体进行加热，使封闭气体的温度升高到，温度升高到后保持不变，打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时，容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为（）A . 3：4B . 5：6C . 6：7D . 7：83. （2分） (2015高二下·昆明期中) 两端封闭玻璃管水平放置，一段水银把管内同种气体分成两部分，V 左＞V右，如图．当温度为t1时，水银柱静止不动，现把两边都加热到t2 ，则管内水银柱将（）A . 向左移动B . 向右移动C . 保持静止D . 无法判断4. （2分）(2016·枣庄模拟) 如图，一定质量的理想气体，由状态a经过ab过程到达状态b或者经过ac 过程到达状态c．设气体在状态b和状态c的温度分别为Tb和Tc ，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac ，则（）A . Tb＞Tc ， Qab＞QacB . Tb＞Tc ， Qab＜QacC . Tb=Tc ， Qab＞QacD . Tb=Tc ， Qab＜Qac5. （2分） (2017高二下·武威期末) 地面附近有一正在上升的空气团，它与外界的热交换忽略不计．已知大气压强随高度增加而降低，则该气团在此上升过程中（不计气团内分子间的势能）（）A . 体积减小，温度降低B . 体积减小，温度不变C . 体积增大，温度降低D . 体积增大，温度不变6. （2分）(2019·闵行模拟) 玻璃管A和B下端通过一条充满水银的橡皮管相连，A管上端封闭，B管上端开口，初态稳定时如图A.所示，A管中气体的体积为10ml。
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。
高中物理选修3-3理想气体状态方程练习题
理想气体状态方程一、填空题1．左端封闭右端开口粗细均匀的倒置U形管，用水银封住两部分气体，静止时如图所示，若让管保持竖直状态做自由落体运动，则气体柱Ⅰ长度将________，气体柱Ⅰ长度将________。
（选填：“增大”、“减小”或“不变”）2．如图1所示，在斯特林循环的p–V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成．B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目（选填“增大”、“减小”或“不变”）．状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如图2所示，则状态A对应的是（选填“Ⅰ”或“Ⅰ”）．二、解答题3．在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一股水银柱，水银柱的两端各封闭有一段空气．当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm，左边气体的压强为12.0 cmHg．现将U形管缓慢平放在水平桌面上，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边．求U形管平放时两边空气柱的长度．在整个过程中，气体温度不变．4．如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上侧与大气相通，下端开口处开关K关闭，A侧空气柱的长度为l=10.0cm，B侧水银面比A侧的高h=3.0cm，现将开关K打开，从U形管中放出部分水银，当两侧的高度差为h1=10.0cm时，将开关K关闭，已知大气压强p0=75.0cmHg．（1）求放出部分水银后A侧空气柱的长度；（2）此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度．5．U形管两臂粗细不同，开口向上，封闭的粗管横截面积是开口的细管的三倍，管中装入水银，大气压为76 cmHg.开口管中水银面到管口距离为11 cm，且水银面比封闭管内高4 cm，封闭管内空气柱长为11 cm，如图所示.现在开口端用小活塞封住，并缓慢推动活塞，使两管液面相平，推动过程中两管的气体温度始终不变，试求：Ⅰ1）粗管中气体的最终压强；Ⅰ2）活塞推动的距离.6．如图所示，竖直放置的U 形管左端封闭，右端开口，左、右两管的横截面积均为2cm 2，在左管内用水银封闭一段长为20cm 、温度为27℃的空气柱(可看成理想气体)，左右两管水银面高度差为15cm ，外界大气压为75cmHgⅠ①若向右管中缓慢注入水银，直至两管水银面相平，求在右管中注入水银的体积V(以cm 3为单位)Ⅰ②在两管水银面相平后，缓慢升高气体的温度，直至封闭空气柱的长度为开始时的长度，求此时空气柱的温度TⅠ7．一内壁光滑、粗细均匀的U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一轻活塞．初始时，管内水银柱及空气柱长度如图所示．已知大气压强075p cmHg ，环境温度不变．（1）求右侧封闭气体的压强p 右Ⅰ（2）现用力向下缓慢推活塞，直至管内两边水银柱高度相等并达到稳定．求此时右侧封闭气体的压强'p 右Ⅰ（3）求第(2)问中活塞下移的距离x Ⅰ8．如图所示，一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上，开口向下．质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S＝2×10－3 m2，与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体，此时活塞与汽缸底部之间的距离h＝24 cm，活塞距汽缸口10 cm．汽缸所处环境的温度为300 K，大气压强p0＝1.0×105 Pa，取g＝10 m/s2．现将质量为m＝4 kg的物块挂在活塞中央位置上．（1）活塞挂上重物后，活塞下移，求稳定后活塞与汽缸底部之间的距离．（2）若再对汽缸缓慢加热使活塞继续下移，活塞刚好不脱离汽缸，加热时温度不能超过多少？此过程中封闭气体对外做功多少？9．如图所示，一竖直放置的足够长汽缸内有两个活塞用一根轻质硬杆相连，上面小活塞面积S1=2 cm2，下面大活塞面积S2=8 cm2，两活塞的总质量为M=0.3 kg；汽缸内封闭温度T1=300K的理想气体，粗细两部分长度相等且L=5 cm；大气压强为P o=1.01×l05PoⅠg=10mⅠs2，整个系统处于平衡，活塞与缸壁间无摩擦且不漏气．求：(1)初状态封闭气体的压强PiⅠ(2)若封闭气体的温度缓慢升高到T2 =336 K，气体的体积V2是多少；(3)上述过程中封闭气体对外界做功WⅠ10．如图所示，面积2100S cm =的轻活塞A 将一定质量的气体封闭在导热性能良好的汽缸B 内，汽缸开口向上竖直放置，高度足够大.在活塞上放一重物，质量为20m kg =，静止时活塞到缸底的距离为120L cm =，摩擦不计，大气压强为50 1.010P Pa =⨯，温度为27℃，g 取210/m s ．()1若保持温度不变，将重物去掉，求活塞A 移动的距离；()2若加热汽缸B ，使封闭气体温度升高到177℃，求活塞A 移动的距离．12．粗细均匀的U 型玻璃管竖直放置，左侧上端封闭，右侧上端开口且足够长。