高中物理人教版 (新课标)选修3第八章 气体综合与测试当堂达标检测题

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1．为了控制温室效应，各国科学家都提出了不少方法和设想．有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实，设想将CO2液化后，送入深海海底，以减小大气中CO2的浓度．为使CO2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
2．如图1所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是( )
图1
A．甲是等压线，乙是等容线
B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15℃，而甲图中V－t线与t轴的交点不一定是－273.15℃.
C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系
D．乙图表明随温度每升高1℃，压强增加相同，但甲图随温度的升高压强不变
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1.5p时，气体的密度为( )
A．0.25ρ B．0.5ρ C．0.75ρ D．ρ
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变到状态2时，一定满足方程eq \f(p1V1,T1)＝eq \f(p2V2,T2)
C．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
二、提升练
5．一定质量的理想气体，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
6.
图2
将一根质量可忽略的一端封闭的塑料管子插入液体中，在力F的作用下保持平衡，如图2所示的H值大小与下列哪个量无关( )
A．管子的半径
B．大气压强
C．液体的密度
D．力F
7．一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
8.
图3
如图3所示，一端封闭的粗细均匀的玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1＝2V2，现将玻璃管缓慢地均匀加热，则下述说法中正确的是( )
A．加热过程中，始终保持V1′＝2V2′
B．加热后V1′>2V2′
C．加热后V1′<2V2′
D．条件不足，无法确定
9.
图4
如图4所示，一个密闭的汽缸，被活塞分成体积相等的左、右两室，汽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体积的eq \f(3,4)，气体的温度T1＝300 K．求右室气体的温度．
10.
图5
粗细均匀的U形管，右端封闭有一段空气柱，两管内水银面高度差为19 cm，封闭端空气柱长度为40 cm，如图5所示，问向左管内再注入多少水银可使两管水银面等高？已知外界大气压强p0＝76 cmHg，注入水银过程中温度保持不变．
11．如图6所示为一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0，经过太阳曝晒，气体温度由T0＝300 K升至T1＝350 K.
图6
(1)求此时气体的压强．
(2)保持T1＝350 K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值．
12．一活塞将一定质量的理想气体封闭在水平固定汽缸内，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eq \f(2,3)V0，温度升高到57℃.设大气压强p0＝1.0×105 Pa，活塞与汽缸壁摩擦不计．
(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．
习题课 理想气体状态方程的应用
1．D
2．AD
3．C
4．C
5．AD
6．B
7．B
8．A
eq \f(V2,T)＝eq \f(V2′,T′)，即V2′＝eq \f(T′,T)V2.
所以eq \f(V1′,V2′)＝eq \f(V1,V2)＝eq \f(2,1)，即V1′＝2V2′.]
9．500 K
解析 根据题意对汽缸中左、右两室中气体的状态进行分析：
左室的气体：加热前p0、V0、T0，加热后p1、eq \f(3,4)V0、T1；
右室的气体：加热前p0、V0、T0，加热后p1、eq \f(5,4)V0、T2；
根据理想气体状态方程有
左室气体eq \f(p0V0,T0)＝p1eq \f(\f(3,4)V0,T1)，
右室气体eq \f(p0V0,T0)＝eq \f(p1\f(5,4)V0,T2)，
所以eq \f(p1\f(3,4)V0,300 K)＝eq \f(p1\f(5,4)V0,T2)，
所以T2＝500 K.
10．39 cm
解析 以右管中被封闭气体为研究对象，气体在初状态下其p1＝p0－ph＝(76－19) cmHg＝57 cmHg，V1＝L1S＝40S；末状态p2＝p0＝76 cmHg，V2＝L2S.则由玻意耳定律得：57×40 S＝76×L2S，L2＝30 cm.需注入的水银柱长度应为h＋2(L1－L2)＝39 cm.
11．(1)eq \f(7,6)p0 (2)eq \f(6,7)
解析 (1)设升温后气体的压强为p1，
由查理定律得eq \f(p0,T0)＝eq \f(p1,T1)①
代入数据得p1＝eq \f(7,6)p0②
(2)抽气过程可视为等温膨胀过程，设膨胀后的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0＝p0V③
联立②③式解得V＝eq \f(7,6)V0④
设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为K，由题意得K＝eq \f(V0,V)⑤
联立④⑤式解得K＝eq \f(6,7)⑥
12．(1)1.65×105 Pa (2)1.1×105 Pa
解析 (1)由理想气体状态方程得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＝1.65×105 Pa.
(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，知
p2＝eq \f(p1V1,V2)＝eq \f(1.65×105×\f(2,3)V0,V0) Pa＝1.1×105 Pa

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