（新教材适用）高中物理第二章气体固体和液体3气体的等压变化和等容变化课后习题新人教版选择性

3.气体的等压变化和等容变化基础巩固1.为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中的CO2的浓度。为使CO2液化,最有效的措施是()A.减压、升温 B.增压、升温C.减压、降温 D.增压、降温答案:D解析:要将CO2液化需减小体积,根据pVT=C2.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增加量为Δp1,当它由100℃升高到110℃时,其压强的增加量为Δp2,则Δp1与Δp2之比是()A.1∶1 B.1∶10 C.10∶1 D.1∶11答案:A解析:等容变化,这四个状态在同一条等容线上,因Δt相同,所以Δp也相同,故A正确。3.(多选)图中描述一定质量的气体做等容变化的图线是()答案:CD解析:由查理定律知,一定质量的气体,在体积不变时,其压强和热力学温度成正比,选项C正确,选项A、B错误。在pt图像中,直线与横轴的交点表示热力学温度的零度,选项D正确。4.(多选)某校外学习小组在进行实验探讨,如图所示,在烧瓶上连着一根玻璃管,用橡皮管把它跟一个水银压强计连在一起,在烧瓶中封入了一定质量的理想气体,整个烧瓶浸没在温水中。用这个实验装置来研究一定质量的气体在体积不变时,压强随温度的变化情况。开始时水银压强计U形管两端水银面一样高,在下列几种做法中,能使U形管左侧水银面保持原先位置(即保持瓶内气体体积不变)的是()A.甲同学:把烧瓶浸在热水中,同时把A向下移B.乙同学:把烧瓶浸在热水中,同时把A向上移C.丙同学:把烧瓶浸在冷水中,同时把A向下移D.丁同学:把烧瓶浸在冷水中,同时把A向上移答案:BC解析:浸在热水中,温度升高,p=p0+ph,上移A管保持体积不变;浸在冷水中,温度降低,p=p0ph,下移A管保持体积不变。5.如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强()A.逐渐增大B.逐渐减小C.始终不变D.先增大后减小答案:A解析:根据VT图像的特点可知,气体从a到b的变化过程中气体压强逐渐增大,本题只有选项A正确。6.如图所示,静止在地面上的汽缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮跟汽缸中活塞相连接,重物和活塞都处于平衡状态,这时活塞离汽缸底的高度为10cm。如果缸内空气变为0℃,重物将上升多少厘米?答案:2.68cm解析:汽缸中气体发生的是等压变化,初状态,V1=10S,T1=373K;末状态,V2=lS,T2=273K。由V1T1=V2T2得即活塞到缸底的距离为7.32cm,所以重物将上升Δl=(107.32)cm=2.68cm。能力提升1.下图为0.3mol的某种气体的压强和温度关系的pt图线。p0表示标准大气压,则在状态B时气体的体积为 ()A.5.6L B.3.2L C.1.2L D.8.4L答案:D解析:此气体在0℃时,压强为标准大气压,所以它的体积应为22.4×0.3L=6.72L,根据图线所示,从0℃到A状态的127℃,气体是等容变化,则A状态的体积为6.72L。从A状态到B状态是等压变化,A状态的温度为127K+273K=400K,B状态的温度为227K+273K=500K,根据盖吕萨克定律VATA=VBTB,V2.(多选)一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程如图所示,则()A.在过程AC中,气体的压强不断变大B.在过程CB中,气体的压强不断变小C.在状态A时,气体的压强最大D.在状态B时,气体的压强最大答案:AD解析:气体在过程AC中发生等温变化,由pV=C(恒量)可知,体积减小,压强增大,故选项A正确。在CB变化过程中,气体的体积不发生变化,即为等容变化,由pT=C(恒量)可知,温度升高,压强增大,故选项B错误。综上所述,在ACB过程中气体的压强始终增大,所以气体在状态B3.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法正确的是 ()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pC.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半,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2倍,可能是体积不变,热力学温度加倍答案:CD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质量不变,B项缺条件,故错误。由理想气体状态方程pVT=C4.(多选)如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则()A.弯管左管内外水银面的高度差为hB.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C.若把弯管向下移动少许,则管内气体体积减小D.若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升答案:AD解析:设被封闭气体的压强为p,选取右管中水银柱为研究对象,可得p=p0+ph,选取左管中水银柱为研究对象,可得p=p0+ph1,故左管内外水银面的高度差为h15.我国蛟龙号载人潜水器载人下潜超过7000m。在某次深潜试验中,蛟龙号探测到990m深处的海水温度为280K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化,如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0=300K,压强为标准大气压p0,封闭气体的体积V0=3m3。如果将该汽缸下潜至990m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体,求990m深处封闭气体的体积(标准大气压相当于10m深的海水产生的压强)。答案:2.8×102m3解析:当汽缸下潜至990m时,设封闭气体的压强为p,温度为T,体积为V,由题意知p=100p0。由理想气体状态方程得p0V=2.8×102m3。6.教室的容积是100m3,在温度是7℃,大气压强为1.0×105Pa时,室内空气的质量是130kg,当温度升高到27℃,大气压强为1.2×105Pa时,教室内空气质量是