高中物理 第八章气体第二节气体的等容变化和等压变化课时练习 新人教版选修3-3

第8章第2节基础夯实1．(·江苏新海中学高二期中)A、B两个气缸中都充有质量相同的氧气，其中V－T图线如图所示，从图中可得()A．A容器中氧气的压强较小B．B容器中氧气的密度较大C．两容器中气体的密度相同D．两容器中气体的压强相同答案：A2．(·新海高二检测)如图所示，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管竖直静放在室内．下列说法正确的是()A．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定上升了B．若外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温上升了C．若发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所至D．若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中空气的体积将大于原来竖直状态的体积答案：BCD解析：若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A错，B对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D对．3．如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V－T图象，由图象可知()A．pA>pBB．pC<pBC．VA<VBD．TA<TB答案：D解析：由V－T图可以看出由A→B是等容过程，TB>TA，故pB>pA，A、C错误，D正确；由B→C为等压过程pB＝pC，故B错误．4．年2月2日中午中国南极昆仑站正式开始并投入使用，它将帮助我们占据南极科考制高点，对我国空间科学研究和空间安全监测具有重要意义．在南极，考察队员要忍受－50℃～－60℃的温度．假设一考察队员携带一密闭仪器，原先在温度是27℃时，内部压强为1×105答案：7.3×104Pa解析：密闭仪器，体积一定，根据查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)得p2＝eq\f(T2,T1)p1＝eq\f((273－53)K,(273＋27)K)×1×105Pa≈eq\f(220,300)×1×105Pa≈7.3×104Pa5．一容器中装有某种气体，且容器上有一小孔跟外界大气相通，原来容器内气体的温度为27℃，如果把它加热到127答案：eq\f(1,4)倍解析：设逸出的气体被一个无形的膜所密闭，以容器中原来的气体为研究对象，初态V1＝V，T1＝300K；末态T2＝400K，V2＝V＋ΔV.∵由盖·吕萨克定律eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，得eq\f(V,T1)＝eq\f(V＋ΔV,T2)，∴ΔV＝eq\f(V,3).又∵m1＝ρ(V＋ΔV)，Δm＝ρΔV，ρ为空气密度．∴eq\f(Δm,m1)＝eq\f(ρΔV,ρ(V＋ΔV))＝eq\f(\f(V,3),\f(4,3)V)＝eq\f(1,4).6．(·嘉定模拟)如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动．开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0＝1.0×105Pa为大气压强)，温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了4cm.g取10m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体A的体积．答案：(1)4kg(2)640cm3解析：(1)设物体A的体积为ΔV.T1＝300K，p1＝1.0×105Pa，V1＝60×40－ΔVT2＝330K，p2＝(1.0×105＋eq\f(mg,40×10－4))Pa，V2＝V1T3＝360K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV由状态1到状态2为等容过程eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)代入数据得m＝4kg(2)由状态2到状态3为等压过程eq\f(V2,T2)＝eq\f(V3,T3)代入数据得ΔV＝640cm3能力提升1．粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A和B两部分，如图所示，已知两部分气体A和B的体积关系是VB＝3VA，将玻璃管温度均升高相同温度的过程中，水银将()A．向A端移动B．向B端移动C．始终不动D．以上三种情况都有可能答案：C解析：由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温后，增加的压强也相同，因此，水银不移动．2．(·吉林一中高二期末)在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原因是()A．软木塞受潮膨胀B．瓶口因温度降低而收缩变小C．白天气温升高，大气压强变大D．瓶内气体因温度降低而压强减小答案：D解析：冬季气温较低，瓶中的气体在V不变时，因T减小而使p减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，故正确答案为D.3．(·海口高二检测)如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30℃时，空气柱长度为30cm，当水温是90℃时，空气柱的长度是A．－273℃B．－270C．－268℃D．－271答案：B解析：由等压变化知eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)所以有eq\f(ΔV1,ΔT1)＝eq\f(ΔV2,ΔT2)，即eq\f(36－30,90－30)＝eq\f(30,ΔT)，ΔT＝300，所以绝对零度应是30℃－300℃＝－4．如图所示，一定质量的分子势能可忽略的气体从状态A经B、C、D再回到A，问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知在状态A时容积为1L，并把此图改画为p－V图．答案：(1)AB过程是等容升温升压，BC过程是等压升温增容即等压膨胀，CD过程是等温减压增容即等温膨胀，DA过程是等压降温减容即等压压缩．(2)已知VA＝1L，VB＝1L(等容过程)由eq\f(VC,TC)＝eq\f(VB,TB)(等压过程)得：VC＝eq\f(VB,TB)TC＝eq\f(1,450)×900L＝2L由pDVD＝pCVC(等温过程)得VD＝eq\f(pCVC,pD)＝eq\f(3×2,1)L＝6L(3)所改画的p－V图如图所示．5．如图所示，气缸A中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触是光滑的且不漏气，B上放一重物C，B与C的总重为G，大气压为p0.当气缸内气体温度是20℃时，活塞与气缸底部距离为h1；当气缸内气体温度是100答案：1.3h1解析：气缸内气体温度发生变化时，气缸内气体的压强保持不变，大小为p＝p0＋eq\f(G,S)，其中S为活塞的横截面积．应用盖·吕萨克定律即可求解．则以气缸内气体为研究对象．初状态温度T1＝(273＋20)K，体积V1＝h1S；末状态温度T2＝(273＋100)K＝373K.由盖·吕萨克定律可得eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)(式中温度为热力学温度)求得V2＝eq\f(T2,T1)V1＝eq\f(T2,T1)h1S变化后活塞与气缸底部的距离为h2＝eq\f(V2,S)＝eq\f(373,293)h1＝1.3h16．(·山东潍坊一模)如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧气缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B.求：(1