【名师一号】2021年人教版物理双基限时练-选修3-3：第八章《气体》3

双基限时练(八)抱负气体的状态方程1．肯定质量的抱负气体，下列状态变化中不行能的是()A．使气体体积增加而同时温度降低B．使气体温度上升，体积不变，压强增大C．使气体温度降低，压强减小，体积减小D．使气体温度不变，而压强体积同时增大解析由抱负气体状态方程eq\f(pV,T)＝常量，可知当温度不变时，气体的压强和体积的乘积保持不变，故D选项符合题意要求．答案D2．肯定质量的抱负气体，在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1，在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2，下列关系正确的是()A．p1＝p2，V1＝2V2，T1＝eq\f(T2,2)B．p1＝p2，V1＝eq\f(V2,2)，T1＝2T2C．p1＝2p2，V1＝2V2，T1＝2T2D．p1＝2p2，V1＝V2，T1＝2T2解析由抱负气体状态方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，可知D选项正确．答案D3．(多选题)肯定质量的抱负气体，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，再等温压缩解析依据抱负气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，若经过等温膨胀则p减小，再等容降温，p减小最终压强不会保持不变，故A选项错误；同理可知，C选项错误，B、D选项正确．答案BD4．如图所示，肯定质量的抱负气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中，气体的温度的变化状况是()A．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eq\f(pAVA,TA)＝eq\f(pCVC,TC)＝eq\f(pBVB,TB)，可知TC>TA＝TB，故D选项正确．答案D5．为争辩影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后再测量末态水温．转变试验条件，先后共做了6次试验，试验数据记录如下表：序号瓶内水量(mL)初始水温(℃)时间(h)末态水温(℃)11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277下列争辩方案中符合把握变量方法的是()A．若争辩瓶内水量与保温效果的关系，可用第1、3、5次试验数据B．若争辩瓶内水量与保温效果的关系，可用第2、4、6次试验数据C．若争辩初始水温与保温效果的关系，可用第1、2、3次试验数据D．若争辩保温时间与保温效果的关系，可用第4、5、6次试验数据解析由表知，1、3、5把握的初始温度相同和时间相同；2、4、6把握的时间不同．答案A6．如图所示为0.3mol的某种气体的压强和温度关系p－t图线．p0表示1个标准大气压．则气体在B状态的体积为()A．5L B．3.2LC．1.2L D．8.4L解析此气体在0℃时压强为1个标准大气压，所以它的体积应为22.4×0.3L＝6.72L．依据图线所示，从p0到A状态，气体进行等容变化，即A状态的体积为6.72L，温度TA＝(127＋273)K＝400K，由B状态TB据盖－吕萨克定律eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)VB＝eq\f(VA·TB,TA)＝eq\f(6.72×500,400)L＝8.4L.答案D7．一圆筒形真空容器，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，当在活塞下方注入肯定质量的抱负气体后，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.eq\f(T′h,T) B.eq\f(Th,T′)C．heq\r(\f(T′,T)) D．heq\r(\f(T,T′))解析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eq\f(f,S)＝eq\f(kh,S)(S为容器的横截面积)．取封闭的气体为争辩对象：初状态：(T，hS，eq\f(kh,S))；末状态；(T′，h′S，eq\f(kh′,S))，由抱负气体状态方程eq\f(kh/S·hS,T)＝eq\f(kh′/S·h′S,T′)，得h′＝heq\r(\f(T′,T))，故C选项正确．答案C8．(多选题)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依据抱负气体的状态方程可知，eq\f(p甲V甲,T甲)＝eq\f(p乙V乙,T乙)，由于p甲＜p乙，且V甲＝V乙，则可推断出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，故C对．答案BC9．(多选题)肯定质量的抱负气体经受如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p－T图上都是直线段，ab和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，由图可以推断()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解析由p－T图线的特点可知a、b在同一条等容线上，过程中体积不变，故A错；c、d在同一条等容线上，过程中体积不变，故C错；在p－T图线中，图线的斜率越大与之对应的体积越小，因此b→c的过程体积减小，同理d→a的过程体积增大，故B、D均正确．答案BD10．如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为5×10－3m2，肯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℃开头加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.5m缓慢变为0.51m解析p＝p0＋eq\f(mg,S)＝1.05×105Paeq\f(pV1,T1)＝eq\f(pV2,T2)，T2＝306K，t2＝33℃答案1.05×1053311．一活塞将肯定质量的抱负气体封闭在水平放置的固定气缸内，开头时气体体积为V0，温度为27℃.在活塞上施加压力，将气体体积压缩到eq\f(2,3)V0，温度上升到57℃.设大气压强p0＝1.0×105Pa，活塞与气缸壁的摩擦不计．(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．解析(1)由抱负气体状态方程得eq\f(p0V0,T0)＝eq\f(p1V1,T1)，所以此时气体的压强为p1＝eq\f(p0V0,T0)×eq\f(T1,V1)＝eq\f(1.0×105×V0,300)×eq\f(330,\f(2,3)V0)Pa＝1.65×105Pa.(2)由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，所以p2＝eq\f(p1V1,V2)＝eq\f(1.65×105×\f(2,3)V0,V0)Pa＝1.1×105Pa.答案(1)1.65×105Pa(2)1.1×105Pa12．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＝5×10－5m2，活塞及框架的总质量m0＝5×10－2kg，大气压强p0＝1.0×105Pa.当水温为t0＝13℃时，注射器内气体的体积为5.5mL.(g＝(1)向烧杯中加入热水，稳定后测得t1＝65℃(2)保持水温t1＝65℃解析(1)由盖－吕萨克定律eq\f(V0,T0)＝eq\f(V1,T1)代入数据计算得V1＝6.5mL(2)由查理定律eq\f(p0＋\f(m0g,S),T0)＝eq\f(p0＋\f(m＋m0g,S),T1)解得m＝0.1kg.答案(1)6.5mL(2)0.1kg13．某压缩式喷雾器储液桶的容量为5.7×10－3m3.往桶内倒入4.2×10－3m3的药液后开头打气，打气过程中药液不会向外喷出，如图所示．假如每次能打进2.5×解析设标准大气压为p0，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1atm的体积为V′.依据抱负气体