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学业分层测评(七)
(建议用时:45分钟)
[学业达标]
1.一定质量的理想气体,初始状态为p、V、T,经过一系列状态变化后,压强仍为p,则下列过程中不可实现的是()
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
E.先等容降温,再等温膨胀
【解析】根据理想气体的状态方程eq\f(pV,T)=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不可实现;同理可以确定C、E也不可实现.
【答案】ACE
2.如图2-4-3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()
图2-4-3
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.由状态a沿直线ab到状态b,气体经历的是等温过程
E.气体在状态a时eq\f(paVa,Ta)的值等于气体在状态b时eq\f(pbVb,Tb)的值
【解析】由eq\f(pV,T)=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,D正确;气体在状态a时eq\f(paVa,Ta)的值等于气体在状态b时eq\f(pbVb,Tb)的值,故E正确.
【答案】ADE
3.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
B.一定质量的气体由状态1变化到状态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
E.一定质量的理想气体热力学温度增大为原来的4倍,可能是压强加倍,体积加倍
【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正确.由理想气体状态方程eq\f(pV,T)=恒量可知,C、E正确,D错误.
【答案】BCE
4.如图2-4-4所示是理想气体经历的两个状态的p-T图像,对应的p-V图像和V-T图像不正确的是()
【导学号
图2-4-4
【解析】由p-T图像可知,气体先经历等容变化,后经历等温膨胀,所以对应的p-V图像是C,所以C正确,对应的V-T图像是D,所以D正确.
【答案】ABE
5.在下列图中,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,又回到初始状态的图是()
【解析】根据p-V、p-T、V-T图像的物理意义可以判断,其中B、E反映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,故A、C、D项符合要求.
【答案】ACD
6.一定质量的理想气体,经历了如图2-4-5所示的变化,A→B→C,这三个状态下的温度之比TA∶TB∶TC为.
图2-4-5
【解析】由eq\f(pV,T)=C可知TA∶TB∶TC=3∶6∶5.
【答案】3∶6∶5
7.已知湖水深度为20m,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,其体积约为原来的多少倍?(取g=10m/s2,ρ水=1.0×103
【解析】湖底压强大约为p0+ρ水gh,即3个大气压,由气体状态方程,eq\f(3p0V1,4+273)=eq\f(p0V2,17+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.
【答案】3.1
8.用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车胎内,如果打气筒容积ΔV=500cm3,轮胎容积V=3L,原来压强p=1.5atm.现要使轮胎内压强变为p′=
4atm,问用这个打气筒要打气(设打气过程中空气的温度不变)多少次?
【解析】因为温度不变,可应用理想气体状态方程的分态气态方程求解.pV+np1ΔV=p′V,代入数据得1.5atm×3L+n×1atm×0.5L=4atm×3L,解得n=15.
【答案】15
[能力提升]
9.如图2-4-6所示,玻璃管内封闭了一段气体,气柱长度为l,管内外水银面高度差为h.若温度保持不变,把玻璃管稍向上提起一段距离,则h(填“变大”或“变小”),l
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