新教材2022-2023学年人教版选择性必修第三册第二章第3节气体的等压变化和等容变化作业1

第二章气体、固体和液体

第3节综合拔高练

五年高考练考点1气体实验定律在单一变化过程问题中的应用1.[2021全国甲,33(1),5分,*]如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积-温度(修。图上的两条直线/和〃表示，匕和仁分别为两直线与纵轴交点的纵坐标;友为它们的延长线与横轴交点的横坐标，归二-273.15℃；a为直线/上的一点。由图可知，气体在状态a和人的压强之比久二;气体在状态力和c的压强之比”二。PbPc[2021湖南,15(2),8分,*]小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量处=600g、截面积920点的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞,右端用相同细绳竖直悬挂一个质量加尸1200g的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0g时,测得环境温度7；=300Ko设外界大气压强RLl.OXlO'Ta,重力加速度^10m/so(/)当电子天平示数为400.0g时，环境温度A为多少？(方)该装置可测量的最高环境温度2为多少？考点2气体实验定律在多变化过程问题中的应用(2020北京,4,3分*)如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态3和Q有关儿3和C三个状态温度北、7；和Z的关系，正确的是()A.TfTb、TkTB.Ta〈Tb、T《TcC.TfTc、T»TRTfTc,T《Tc考点3气体实验定律在两部分气体的关联问题中的应用[2021全国甲,33⑵,10分,/]如图，一汽缸中由活塞封闭有一定量的理想气体冲间的隔板将气体分为力、〃两部分;初始时,儿〃的体积均为匕压强均等于大气压自。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过0.5自时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使”的体积减小为5。(7)求力的体积和〃的压强；(0再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时A的体积和方的压强。考点4气体实验定律在变质量问题中的应用[2021河北,15(2),8分,某双层玻璃保温杯夹层中有少量空气,温度为27℃时，压强为3.OX103Pao(1)当夹层中空气的温度升至37C,求此时夹层中空气的压强；(力)当保温杯外层出现裂隙，静置足够长时间，求夹层中增加的空气质量与原有空气质量的比值。设环境温度为27C,大气压强为LOXIOPa。[2020课标/,33(2),10分,*]甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。甲罐的容积为匕罐中气体的压强为夕;乙罐的容积为2匕罐中气体的压强为现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配后(1)两罐中气体的压强；(为甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。[2020课标〃,33⑵,10分,#]潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为力、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为〃的水下，如图所示。已知水的密度为。，重力加速度大小为g大气压强为外吩力,忽略温度的变化和水密度随深度的变化。(1)求进入圆筒内水的高度7；(力)保持〃不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为6时的体积。考点5气体实验定律的微观解释[2019课标〃,33(1),5分,*]如片，图所示,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是7；、T?、T”用川、5、鹏分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则NNJH。(填“大于”“小于”或“等于”)(2019北京理综,15,6分,*)下列说法正确的是()A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关D.气体膨胀对外做功且温度降低，分子的平均动能可能不变[2019江苏单科,13A(1),*](多选)在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体。A.分子的无规则运动停息下来B.每个分子的速度大小均相等C.分子的平均动能保持不变D.分子的密集程度保持不变三年模拟练.(2021湖北武汉高二下期中,*)一定质量的理想气体，其状态变化过程中的p与K的关系如图所示,该过程对应的夕7,图像应是()p俨A.（）rB.（＞pC.drD.（）.（2021江苏南通如皋中学高二下月考,*）一开口向下、导热均匀的直玻璃管，通过细绳悬挂在天花板上，玻璃管下端浸没在固定水银槽中，管内外水银面高度差为力,下列情况中能使细绳拉力增大的是（）A.大气压强增加B.环境温度升高且大气压强不变C.向水银槽内注入水银D.略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移.（2021江苏邛江中学高二下期中”）如图甲是一定质量的气体由状态力经过状态8变为状态C的片7图像。已知气体在状态力时的压强是1.5X10「Pa。⑴说出力一8过程中压强变化的情形，并根据图像提供的信息，计算图甲中方的值。（2）请在图乙坐标系中,作出该气体由状态力经过状态夕变为状态。的右7图像，并在图线相应位置上标出字母4B、a如果需要计算才能确定有关的坐标值，请写出计算过程。.（2020黑龙江哈尔滨三中高二下月考改编,*）如图所示，上下粗细不一样的汽缸被轻绳通过活塞竖直吊在空中,汽缸底面积为S,活塞横截面积为［，汽缸上下两部分的长度相同。汽缸侧壁有一个小孔与装有水银的U形轻质细玻璃管相通。最初室温为2时，活塞恰好在汽缸上下两部分的分界处，玻璃管内左右水银液面高度差为形管内的气体体积、质量不计）。已知大气压强为用水银的密度为4重力加速度为g。不计活塞与汽缸的摩擦。⑴求汽缸的质量批⑵现对汽缸里的气体缓慢加热,试判断玻璃管内左右两侧水银液面高度差h是否变化？⑶若继续对汽缸里的气体缓慢加热，请通过计算确定活塞与汽缸分离的临界温度。答案全解全析第二章气体、固体和液体第3节综合拔高练五年高考练.答案埼解析根据片1图像画出片7图像。a、。在图线I上,加图线过原点，是等压线，可知r=r,所以*1法二两点温度相Pb同,根据玻意耳定律可得夕”仔.必由等压线知Pb=Pb，二Pc,，解得"Pc11.答案（i）297K（/7）309K解析（/）当环境温度为£=300K时,设铁块所受支持力为A；对铁块受力分析得八什分二您g对活塞受力分析得F\+pSm®R\S联立可得与二=i.oxiOTa同理,当环境温度为E时，设铁块所受支持力为限k二例+四贮詈些2=。99X105Pao由查理定律可得pi=piAr2联立可得A=297K（力）当环境温度最高时，细绳上的拉力刚好为零，则pFA+^i.03X105Pa由查理定律可得P1=_E2_T1Tmax解得7；ax=309K.C由图可知三个状态的参量:掰功=2小心0.6%）;风pl2即52%）4片0.6小匕=2%）。由理想气体的状态方程知*二第1筌,可得方¥矗7；二北,故选项C正确。.答案（，）0.4以内（力）（再-1）年r解析（/）〃气体等温变化4片星解得所2凸隔板部止时，所必+0.5所2.5a力气体等温变化:自上2.5r/匕二0.4V（方）活塞回到初始位置的过程中,4气体等温变化，设〃的压强为％',体积为%'力气体等温变化,设力的压强为r',体积为匕'匕‘当3比Pa大0.5自时，隔板停止运动,R,二口+0.5rVa^V/=2V联立解得匕'=（百-1）匕*二竿外.答案（/）3.IXlO'Pa（万芹解析（，）夹层内气体原状态:£=（273+27）K=300K、p,=3.0X103Pa温度升高后:E=（273+37）K=310K、求r等容变化:稣丁1>2解得:“3.IXlOTa（力）设夹层容积为匕夹层中增加的气体在压强为口状态下的体积为力匕大气压强为P）等温变化:口（/H）二解得吟△m_pW_97~m~~pV~~3.答案（/）氯力国解析（/）假设乙罐中的气体被压缩到压强为夕，其体积变为九由玻意耳定律有飘2午夕匕①现两罐气体压强均为夕，总体积为（件匕）。设调配后两罐中气体的压强为夕'，由玻意耳定律有M珠匕户夕'（I42J/）②联立①②式可得,'女③（力）若调配后甲罐中的气体再被压缩到原来的压强夕时,体积为七由玻意耳定律夕'I勺也④设调配后甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为由由密度的定义有公得⑤联立③④⑤式可得行©7•答案（'）黑”（切臂解析（/）设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为上和九放入水下后筒内气体的压强为人由玻意耳定律和题给条件有Pi匕二R匕①V^hS@K=（/t-7）5@夕尸幺）+。4〃~/）④联立以上各式并考虑到沙》力/，解得j=pg>iPo+pgn(力)设水全部排出后筒内气体的压强为R,此时筒内气体的体积为这些气体在其压强为用时的体积为几由玻意耳定律有Pl匕⑥其中Pz=Po+Pg/i⑦设需压入筒内的气体体积为匕依题意勺4-K⑧联立②⑥⑦⑧式得"pgsHh⑨Pg8.答案大于等于大于解析由理想气体的状态方程得竽二?二勺空，可知TfT»"。由状态1到状态2,气•I1273体压强减小,气体体积相同，温度降低，则气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数减少,川＞限对状态2和状态3,压强相同，温度大的次数少，则A温度是分子平均动能的标志，故A正确;内能是物体中所有分子的分子动能与分子势能的总和，故B错误;气体压强与气体分子的平均动能和分子密集程度有关，故C错误;气体温度降低厕气体分子的平均动能减小，故D错误。CD由分子动理论的基本内容可知，分子永不停息地做无规则运动，选项A错误；在无外界影响下，静置的理想气体温度不变，因此分子的平均动能不变，但每个分子的速度大小无法确定，选项B错误,C正确;因静置足够长时间,分子无规则运动在各个位置的概率相等,故分子的密集程度保持不变，选项D正确。三年模拟练1.C由题图可以写出气体压强与体积的函数关系式为"女匕根据理想气体状态方程牛工6；可得出六A”可知右7图像为抛物线，故选Co.A设封闭气体的压强为夕,玻璃管质量为纵绳的拉力与管的重力和管中高出液面部分水银的重力之和大小相等，即£=(r-〃)S+〃/交Qg//S+/〃g大气压强增加时，假设封闭气体的压强不变，则封闭气体的体积减小，液柱高度力增加，所以绳的拉力增加，故A正确。环境温度升高，假设封闭气体的体积不变，则封闭气体的压强增大，根据尸6-。的可知力减小，所以绳的拉力减小，故B错误;向水银槽内注入水银，假设封闭气体的体积不变,则封闭气体压强增大，可知水银面高度差h减小,所以绳的拉力减小，故C错误;略微增加细绳长度，使玻璃管位置相对水银槽下移，封闭气体体积减小，压强增大,再根据尸6-Pgh可知水银面高度差h减小，所以绳的拉力减小，故I)错误。.答案见解析解析⑴从题图甲所示图像可知"与3连线的延长线过原点，即1/与7成正比，由理想气体状态方程可知,4一5气体发生等压变化，即PFPho由题图甲可知，气体在力状态的体积y0.4nf在8状态，气体的状态参量小0.6日后300K从A到3气体发生等压变化，由盖-吕萨克定律有y二M7/ITr解得7>200K(2)由题图甲可知,〃气体发生等容变化，且所所1.5义10'Pa由图甲所示图像