高中物理选择性必修第三册课后习题 第2章 气体、固体和液体 分层作业9 关联气体问题和气体的图像问题.docVIP

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分层作业9关联气体问题和气体的图像问题

A组必备知识基础练

题组一关联气体问题

1.(广东湛江高二期末)如图所示,上端开口的圆柱形容器竖直放置在水平地面上,质量为m的活塞处于容器12处,活塞面积为S。用密封的盖子封住容器口后,将容器在竖直面内沿顺时针缓慢转至水平位置,这时活塞左边气体体积为V1,右边气体体积为V2。已知大气压强为p0,重力加速度为g,整个过程温度不变,活塞与容器无摩擦且不漏气。则V

A.1-p0S

C.1-mgp0

2.一横截面积为S的汽缸水平放置,固定不动,汽缸壁是导热的。两个活塞A和B将汽缸分隔为1、2两气室,达到平衡时1、2两气室体积之比为5∶4,如图所示,在室温不变的条件下,缓慢推动活塞A,使之向右移动一段距离d,不计活塞与汽缸壁之间的摩擦,汽缸密闭不漏气,则活塞B向右移动的距离为()

A.54d B.4

C.94d D.4

题组二理想气体的图像问题

3.一定质量的某种气体状态变化的p-V图像如图所示,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是()

A.一直保持不变

B.一直增大

C.先减小后增大

D.先增大后减小

4.(山东泰安高二月考)一定质量的理想气体经历了A→B→C的三个变化过程,其压强随热力学温度变化的p-T图像如图所示,A、B、C三个状态时气体的体积分别为VA、VB、VC,则通过图像可以判断()

A.VA=VBVC

B.VA=VBVC

C.VAVBVC

D.VAVBVC

5.(四川遂宁高二期末)如图为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。关于气体的状态,下列说法正确的是()

A.从状态A到状态B气体的压强增大

B.气体在状态C的压强为1.0×105Pa

C.气体在状态C的压强为2.0×105Pa

D.从状态A到状态B气体的压强减小

B组关键能力提升练

6.如图所示,一定质量的理想气体经历a→b、b→c、c→d、d→a四个过程,下列说法正确的是()

A.a→b过程中气体压强减小

B.b→c过程中气体压强增大

C.c→d过程中气体压强增大

D.d→a过程中气体压强减小

7.(黑龙江哈尔滨九中阶段练习)如图所示,两端开口的U形管粗细均匀,左右两管竖直,底部的直管水平,水银柱的长度如图中标注所示,水平管内两段空气柱a、b的长度分别为10cm、5cm。现保持气体温度不变,在左管内缓慢注入一定量的水银,使得稳定后右管的水银面比原来高h=10cm,已知大气压强p0相当于76cm高度水银柱产生的压强。下列说法正确的是()

A.末状态b空气柱的长度为3cm

B.末状态a空气柱的长度为7cm

C.a空气柱能进入竖直管

D.向左管注入的水银柱长度为21.5cm

8.如图所示,在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,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=18.0cm和l2=12.0cm,左边空气的压强相当于12.0cm高度水银柱产生的压强。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有空气从管的一边通过水银逸入另一边。整个过程中,空气的温度不变。求U形管平放时两边空气柱的长度。

C组核心素养拔高练

9.一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C,p-T图像如图甲所示。若气体在状态A的温度为-73.15℃,在状态C的体积为0.6m3,规定0℃为273.15K。

(1)求状态A的热力学温度。

(2)写出A至C过程中气体的变化情形,并根据图像提供的信息,计算VA的值。

(3)在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像,并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定坐标值,请写出计算过程。

分层作业9关联气体问题和气体的图像问题

1.D竖直放置时,对活塞有mg+p0S=p1S,水平放置时,两边气体压强相等,设为p,则对左边气体有p1V2=pV1,对右边气体有p0V2=pV2,联立以上方程解得V1

2.D以活塞B为研究对象,初状态p1S=p2S,气室1、2的体积分别为V1、V2,末状态p1S=p2S,在活塞A向右移动距离d的过程中活塞B向右移动的距离为x,因温度不变,分别对气室1和气室2的气体运用玻意耳定律,有p1V1=p1(V1+xS-dS),p2V2=p2(V2-xS),联立并代入数据解得x=49

3.D由题图可知,pAVA=pBVB,所以A、B两状态的温度相等,在同一等温线上。由于离原点越远的等温线温度越高,如图所示,所以从状态A到状态B,气体温度应先升高后降低,分子平均速率先增大后减小。故选D。

4.A由理想气体