人教版(新教材)高中物理選擇性必修3課時(shí)作業(yè)8:2 3 第2課時(shí) 理想氣體狀態(tài)方程和氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋練習(xí)_第1頁(yè)
人教版(新教材)高中物理選擇性必修3課時(shí)作業(yè)8:2 3 第2課時(shí) 理想氣體狀態(tài)方程和氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋練習(xí)_第2頁(yè)
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人教版(新教材)高中物理選擇性必修第三冊(cè)PAGEPAGE1第2課時(shí)理想氣體狀態(tài)方程和氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋(限時(shí)25分鐘)1.(多選)兩個(gè)相同的密閉容器中分別裝有等質(zhì)量的同種理想氣體,已知容器中氣體的壓強(qiáng)不相同,則下列判斷中正確的是()A.壓強(qiáng)小的容器中氣體的溫度比較高B.壓強(qiáng)大的容器中氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)比較少C.壓強(qiáng)小的容器中氣體分子的平均動(dòng)能比較小D.壓強(qiáng)大的容器中氣體分子對(duì)器壁單位面積的平均作用力比較大〖答案〗CD〖解析〗相同的容器分別裝有等質(zhì)量的同種氣體,說明它們所含的分子總數(shù)相同,即分子數(shù)密度相同,B錯(cuò)誤;壓強(qiáng)不同,一定是因?yàn)閮扇萜髦袣怏w分子平均動(dòng)能不同造成的,壓強(qiáng)小的容器中分子的平均動(dòng)能一定較小,溫度較低,故A錯(cuò)誤,C正確;壓強(qiáng)大的容器中氣體分子對(duì)器壁單位面積的平均作用力比較大,故D正確。2.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體處于平衡狀態(tài)Ⅰ,現(xiàn)設(shè)法使其溫度降低而壓強(qiáng)升高,達(dá)到平衡狀態(tài)Ⅱ,則()A.狀態(tài)Ⅰ時(shí)氣體的密度比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大B.狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子的平均動(dòng)能比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大C.狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子間的平均距離比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的大D.狀態(tài)Ⅰ時(shí)每個(gè)分子的動(dòng)能都比狀態(tài)Ⅱ時(shí)的分子平均動(dòng)能大〖答案〗BC〖解析〗從狀態(tài)Ⅰ到狀態(tài)Ⅱ,溫度降低,分子的平均動(dòng)能減小,狀態(tài)Ⅱ時(shí)分子的平均動(dòng)能小于狀態(tài)Ⅰ時(shí)分子的平均動(dòng)能,故B正確;氣體分子的平均動(dòng)能減小,但是對(duì)于單個(gè)分子來說,其分子的動(dòng)能不一定減小,甚至有可能增大,故D錯(cuò)誤;從狀態(tài)Ⅰ到狀態(tài)Ⅱ,要使T減小而p增大,由eq\f(pV,T)=C得,理想氣體的體積應(yīng)當(dāng)減小,故C正確,A錯(cuò)誤。3.關(guān)于氣體的狀態(tài)變化,下列說法正確的是()A.一定質(zhì)量的理想氣體,當(dāng)壓強(qiáng)不變而溫度由100℃上升到200℃時(shí),其體積增大為原來的2倍B.任何氣體由狀態(tài)1變化到狀態(tài)2時(shí),一定滿足方程eq\f(p1V1,T1)=eq\f(p2V2,T2)C.一定質(zhì)量的理想氣體體積增大到原來的4倍,則氣體可能壓強(qiáng)減半,熱力學(xué)溫度加倍D.一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)增大到原來的4倍,則氣體可能體積加倍,熱力學(xué)溫度減半〖答案〗C〖解析〗一定質(zhì)量的理想氣體壓強(qiáng)不變,體積與熱力學(xué)溫度成正比,溫度由100℃上升到200℃時(shí),體積增大為原來的1.27倍,故A錯(cuò)誤;理想氣體狀態(tài)方程成立的條件為氣體可看作理想氣體且質(zhì)量不變,故B錯(cuò)誤;由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)=C可知,C正確,D錯(cuò)誤。4.房間的容積為20m3,在溫度為7℃、大氣壓強(qiáng)為9.8×104Pa時(shí),室內(nèi)空氣質(zhì)量是25kg。當(dāng)溫度升高到27℃,大氣壓強(qiáng)變?yōu)?.0×105Pa時(shí),室內(nèi)空氣的質(zhì)量是多少?(取T=273K+t)〖答案〗23.8kg〖解析〗氣體初態(tài):p1=9.8×104Pa,V1=20m3,T1=280K末態(tài):p2=1.0×105Pa,體積V2,T2=300K由理想氣體狀態(tài)方程得eq\f(p1V1,T1)=eq\f(p2V2,T2)所以V2=eq\f(p1T2,p2T1)V1=eq\f(9.8×104×300×20,1.0×105×280)m3=21m3因V2>V1,故有氣體從房間內(nèi)流出。房間內(nèi)的氣體質(zhì)量m2=eq\f(V1,V2)m1=eq\f(20,21)×25kg=23.8kg。5.如圖所示,粗細(xì)均勻的、一端封閉一端開口的U形玻璃管,當(dāng)t1=31℃、大氣壓強(qiáng)p0=1atm(1atm=76cmHg)時(shí),兩管水銀面相平,這時(shí)左管被封閉氣柱長(zhǎng)l1=8cm。求:(1)當(dāng)溫度t2等于多少時(shí),左管氣柱長(zhǎng)l2為9cm?(2)當(dāng)溫度達(dá)到(1)問中溫度t2時(shí),為使左管氣柱長(zhǎng)l3為8cm,則應(yīng)在右管再加多高的水銀柱?〖答案〗(1)78℃(2)11.75cm〖解析〗(1)取左管中氣體為研究對(duì)象,初狀態(tài)p1=1atm=76cmHg,T1=t1+273K=304K,V1=l1S=(8cm)·S(設(shè)橫截面積為S),因?yàn)樽蠊芩y面下降1cm,右管水銀面一定上升1cm,則左右兩管高度差為2cm,因而末狀態(tài)p2=(76+2)cmHg=78cmHg,V2=(9cm)·S。由eq\f(p1V1,T1)=eq\f(p2V2,T2),代入數(shù)據(jù)解得T2=351K,從而知t2=78℃。(2)在78℃情況下,氣柱長(zhǎng)從9cm減小到8cm,體積減小,壓強(qiáng)一定增大,即壓強(qiáng)大于78cmHg,故要往右管加水銀。由eq\f(p1V1,T1)=eq\f(p3V3,T3),且V1=V3,T2=T3有p3=eq\f(p1T3,T1)=76×eq\f(351,304)cmHg=87.75cmHg,故應(yīng)在右管加水銀柱的高度為(87.75-76)cm=11.75cm。6.(2021·鳳城市一中高二月考)某醫(yī)院有一容積為40L的氧氣鋼瓶,在夏季某天測(cè)得瓶?jī)?nèi)的氧氣壓強(qiáng)為1.2×107Pa,這天的環(huán)境溫度為27℃;由于長(zhǎng)時(shí)間未用,某天測(cè)得該氧氣瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)為8×106Pa,這天環(huán)境的溫度為-23℃。鋼瓶?jī)?nèi)氧氣視為理想氣體。(1)通過計(jì)算證明該氧氣瓶已經(jīng)漏氣;(2)為了使該氧氣瓶中氧氣恢復(fù)原來的質(zhì)量,求需要對(duì)其充入多少升溫度為-23℃、壓強(qiáng)為1×105Pa的氧氣。〖答案〗(1)見〖解析〗(2)800L〖解析〗(1)假設(shè)沒有漏氣,根據(jù)等容變化有eq\f(p1,T1)=eq\f(p2′,T2)解得p2′=eq\f(p1,T1)T2=eq\f(2

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