发布时间 : 星期三 文章2020版高中物理 第二章 气体 5 理想气体学案 教科版选修3-3更新完毕开始阅读
2019年
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 答案 BD
解析 根据理想气体的状态方程＝C，若经过等温膨胀则T不变、V增大，再经等容降温则V不变、T减小，由
pVTpV＝C可知，p一定减小．A不正确，同理可以判断出C不正确，B、D正确． T3．(理想气体状态方程的应用)某气象探测气球内充有温度为27℃、压强为1.5×10Pa的氦气，其体积为5m.当气球升高到某一高度时，氦气温度为200K，压强变为0.8×10Pa，求这时气球的体积多大？ 答案 6.25m
解析 以探测气球内的氦气作为研究对象，并可看做理想气体，其初始状态参量为：
3
5
5
3
T1＝(273＋27) K＝300K p1＝1.5×105Pa，V1＝5m3
升到高空，其末状态为T2＝200K，p2＝0.8×10Pa 由理想气体状态方程
5
p1V1p2V2
＝有： T1T2
5
p1T21.5×10×20033
V2＝V1＝×5m＝6.25m. 5
p2T10.8×10×300
一、选择题
考点一 对理想气体的理解
1．关于理想气体，下面说法哪些是正确的是( ) A．理想气体是严格遵守气体实验定律的气体模型 B．理想气体的分子没有体积
C．理想气体是一种理想化模型，没有实际意义
D．实际气体在温度很低、压强很低的情况下，可看成理想气体 答案 A
解析 理想气体是指严格遵守气体实验定律的气体，实际气体在压强不太高、温度不太低时可以认为是理想气体．理想气体分子间没有分子力，但分子有大小．
2．(多选)关于理想气体的性质，下列说法中正确的是( ) A．理想气体是一种假想的物理模型，实际并不存在
B．理想气体的存在是一种人为规定，它是一种严格遵守气体实验定律的气体 C．一定质量的理想气体，内能增大，其温度一定升高
2019年
D．氦气是液化温度最低的气体，任何情况下均可当作理想气体 答案 ABC
解析 理想气体是在研究气体的性质过程中建立的一种理想化模型，现实中并不存在，其具备的特性均是人为规定的，A、B选项正确．对于理想气体，分子间不存在相互作用力，也就没有分子势能的变化，其内能的变化即为分子动能的变化，宏观上表现为温度的变化，C选项正确．实际中的不易液化的气体，包括液化温度最低的氦气，只有在温度不太低、压强不太大的条件下才可当作理想气体，在压强很大和温度很低的情形下，分子的大小和分子间的相互作用力就不能忽略，D选项错误．故正确答案为A、B、C. 考点二 理想气体状态方程的理解及应用
3．对于一定质量的理想气体，下列状态变化中可能实现的是( ) A．使气体体积增加而同时温度降低 B．使气体温度升高，体积不变、压强减小 C．使气体温度不变，而压强、体积同时增大 D．使气体温度升高，压强减小，体积减小 答案 A
解析 由理想气体状态方程＝C得A项中只要压强减小就有可能，故A项正确；而B项中体积不变，温度与压强应同时变大或同时变小，故B项错误；C项中温度不变，压强与体积成反比，故不能同时增大，故C项错误；D项中温度升高，压强减小，体积减小，导致减小，故D项错误． 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变化到状态2时，一定满足方程
pVTpVTp1V1p2V2
＝ T1T2
C．一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，则气体可能压强减半，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，则气体可能体积加倍，热力学温度减半 答案 C
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气体可看做理想气体且质量不变，故B错误；由理想气体状态方程＝C可知，C正确，D错误．
5．已知理想气体的内能与温度成正比，如图1所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能( )
pVT
图1
2019年
A．先增大后减小 B．先减小后增大 C．单调变化 D．保持不变 答案 B
解析 由题图知汽缸内理想气体状态的pV值变化特点是先减小后增大，由＝C可知温度T先减小后增大，故气体内能先减小后增大，故选B.
6．(多选)甲、乙两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知甲、乙容器中气体的压强分别为p甲
pVT、p乙，且p甲 A．甲容器中气体的温度高于乙容器中气体的温度 B．甲容器中气体的温度低于乙容器中气体的温度 C．甲容器中气体分子的平均动能小于乙容器中气体分子的平均动能 D．甲容器中气体分子的平均动能大于乙容器中气体分子的平均动能 答案 BC 解析 根据理想气体的状态方程可知， p甲V甲p乙V乙 ＝，因为p甲 的温度直接反映出气体分子的平均动能的大小，故C对． 7．如图2所示，A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB.由图可知( ) 图2 A．TA＝2TB B．TB＝4TA C．TB＝6TA D．TB＝8TA 答案 C 解析 由题图可知，pA＝2Pa，VA＝1cm，pB＝3Pa，VB＝4cm.根据题意，研究对象为理想气体．由理想气体状态方程 3 3 pAVApBVB＝，代入数值得TB＝6TA. TATB二、非选择题 8．(理想气体状态方程的应用)如图3所示，一水银气压计中混进了空气，因而在27℃、外界大气压为758mmHg时，这个水银气压计的读数为738mmHg，此时管中水银面距管顶80mm，当温度降至－3℃时，这个气压计的读数为743mmHg，求此时的实际大气压值为多少毫米汞柱？ 2019年 图3 答案 762.2mmHg 解析 以混进水银气压计的空气为研究对象 初状态：p1＝p0－ρgh1＝20mmHg， V1＝l1S＝80S T1＝(273＋27) K＝300K 末状态：p2＝p－ρgh2(ρgh2＝743mmHg) V2＝l2S＝75S T2＝(273－3) K＝270K 由理想气体状态方程得：解得：p＝762.2mmHg. p1V1p2V2 ＝ T1T2