（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册第二章专题强化练3　气体状态变化的图像问题.docx

1、第二章第二章气体、固体和液体气体、固体和液体 专题强化练专题强化练 3 3气体状态变化的图像问题气体状态变化的图像问题 一、选择题一、选择题 1.(2020 江苏南京中华中学高二下段考,)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() 2.(2020 江西湘东中学高二下期中,)(多选)如图所示,表示一定质量的理想气体 沿箭头所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强变化情况是() A.从状态 c 到状态 d,压强减小 B.从状态 d 到状态 e,压强增大 C.从状态 e 到状态 a,压强减小 D.从状态

2、a 到状态 b,压强不变 3.(2020 湖北武汉高二下联考,)(多选)一定质量的理想气体的状态发生变化,经 历了图示 ABCA 的循环过程,则() A.气体在 A 状态时的温度等于气体在 B 状态时的温度 B.从状态 B 变化到状态 C 的过程中,气体经历的是等压变化 C.从状态 B 变化到状态 C 的过程中,气体分子平均动能增大 D.从状态 C 变化到状态 A 的过程中,气体的温度逐渐降低 二、非选择题二、非选择题 4.()某同学利用 DIS 实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算 机屏幕显示如图的 p-t 图像。已知在状态 B 时气体的体积 VB=3 L,求: (1)气体在状

3、态 A 的压强; (2)气体在状态 C 的体积。 5.(2019 湖南衡阳高三二模,)如图甲所示为“”形上端开口的玻璃管,管内有 一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中粗细部分截面积分别为 S1=2 cm 2、 S2=1 cm 2。封闭气体初始温度为 451 K,气体长度为 L=22 cm,图乙为对封闭气体缓 慢加热过程中气体压强随体积变化的图线,大气压强 p0=76 cmHg。 (1)求 h1和 h2的值; (2)若缓慢升高气体温度,升高到多少开尔文可将所有水银全部压入细管内。 甲 乙 答案全解全析答案全解全析 1.Bp-V 图中,12 是等压过程,23 是等容过程,31 是等温过程,对比

4、四个 p- T 图可知,选项 B 正确。 2.AC在 V-T 图像中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体的状态方程知? ?= ? ?。 可见当压强增大时,等压线的斜率 k=? ?= ? ?变小,由图可确定 papepdpcpb,故 A、C 正确。 3.AB气体在 A 状态和 B 状态满足玻意耳定律 pV=C,所以 A、B 两状态温度相等, 故选项 A 正确;根据图像可知,气体从状态 B 变化到状态 C 的过程中,压强恒定,所 以气体经历的是等压变化,故选项 B 正确;根据图像可知 VCVB,根据盖-吕萨克定律 ? ?=C 可知 TCTB,温度是分子平均动能的标志,所以从状态 B 变化到状态 C

5、 的过程中, 气体分子平均动能减小,故选项 C 错误;根据图像可知 pCpA,根据查理定律? ?=C 可知 TCTA,从状态 C 变化到状态 A 的过程中,气体的温度逐渐升高,故选项 D 错误。 4.答案(1)0.75 atm(2)2 L 解析(1)从题图中可知气体由状态 A 到状态 B 是等容变化。 pB=1.0 atm,TB=(273+91)K=364 K,TA=273 K 由? ?= ? ?解得 pA=0.75 atm (2)气体由状态 B 到状态 C 是等温变化,pB=1.0 atm,VB=3 L,pC=1.5 atm,由 pBVB=pCVC,解得 VC=2 L。 5.答案(1)2 cm4 cm(2)504 K 解析(1)由图乙可知,初状态 p1=p0+g(h1+h2)=82 cmHg 末状态 p2=p0+g(h2+h3)=84 cmHg S1h1=S2h3 联立解得 h1=2 cm、h2=4 cm。 (2)以封闭气体为研究对象,由理想气体的状态方程得 ?1?1 ?1 =?2?2 ?2 又 p1=82 cmHg、V1=S1L、T1=451 K,p2=84 cmHg、V2=S1(L+h1) 解得 T2=504 K。