全优课堂·物理·选择性必修第三册(人教版) 课后提升训练 试题及答案 第2章　3　第1课时

第二章3第1课时基础对点练考点1气体的等压变化及图像1．(2024年辽宁期末)有一间空教室开着窗户，早上6点时室温为7℃，中午12点时室温为17℃，假定大气压强无变化，则早上6点与中午12点教室内的空气质量比值为()A．eq\f(7,17) B．eq\f(17,7)C．eq\f(28,29) D．eq\f(29,28)【答案】D【解析】根据理想气体实验定律，在压强不变的情况下有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，解得eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)＝eq\f(273＋7,273＋17)＝eq\f(28,29)，空气体积变大使空气密度减小，早上6点与中午12点教室内的空气密度之比为eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(V2,V1)＝eq\f(29,28)，而教室的体积不变，所以早上6点与中午12点教室内的空气质量比值为eq\f(29,28)，故选D．2．(2024年湖北期中)如图所示，左端封闭、右侧开口的U形管内分别用水银封有两部分气体，右侧部分封闭气体的压强为p1，水银面高度差为h.当左侧部分气体温度升高较小的Δt，重新达到平衡后，h和p1的变化是()A．h变小 B．h不变C．p1变小 D．p1变大【答案】A【解析】设大气压强为p0，右侧水银柱的高度为h1，则右侧部分封闭气体的压强p1＝p0＋ρgh1，由于p0和h1均不变，所以p1不变，C、D错误；设左侧气体压强为p2，当左侧部分气体温度升高时，假设气体体积不变，根据理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C，可知p2增大；由于p1＝p2＋ρgh，可知h变小，A正确，B错误．3．一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示．下列说法正确的是()A．a→b过程中，气体压强减小，体积增大B．a→b过程中，气体压强减小，体积减小C．b→c过程中，气体压强不变，体积增大D．b→c过程中，气体温度减小，压强减小【答案】A【解析】a→b过程中，气体温度不变，压强减小，根据pV＝C，可知体积增大，A正确，B错误；b→c过程中，气体压强不变，温度降低，根据eq\f(V,T)＝C，则体积减小，C、D错误．考点2气体的等容变化及图像4．(2024年上海期中)如图所示，处于竖直平面内的两端封闭理想气体的U形管、粗细均匀，左管置于容器A中，右管置于容器B中，此时温度相同，右管水银面比左管水银面高h，若同时将A、B升高相同温度，则()A．h一定增加B．右管气体体积不一定减小C．左管气体压强不一定增大D．右管气体压强和左管气体压强增加一样多【答案】A【解析】设U形管竖直管中水银柱的高度为h，则pA＝pB＋ρgh，假设温度升高时水银柱不移动，则由查理定律得eq\f(p,p′)＝eq\f(T,T＋ΔT)，压强的变化量Δp＝p′－p＝eq\f(ΔT,T)p，ΔT相同，两气体初温相等，A的初始压强大，故A的压强增量更多，A中液柱下降，B中上升，A中气体体积变大，B体积变小，即p′A＝p′B＋ρgh1，h1>h，故选A．5．一定质量的气体在等容变化过程中，温度每升高1℃，压强的增加量等于它在27℃时压强的()A．eq\f(1,27) B．eq\f(1,273)C．eq\f(1,300) D．eq\f(1,573)【答案】C【解析】一定质量的气体，在体积不变时有p＝CT＝C(t＋273)，设27℃时的压强为p1，故有eq\f(Δp,ΔT)＝C＝eq\f(p1,300)，故有Δp＝eq\f(p1,300)·ΔT，即温度每升高1℃，增加的压强等于它在27℃时压强的eq\f(1,300).6．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，出现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．瓶内气体压强因温度降低而减小【答案】D【解析】冬季气温较低，瓶中的气体在V不变时，p因T减小而减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞往下推，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，故D正确．7．一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法正确的是()A．a→b过程中，气体温度降低，体积增大B．b→c过程中，气体温度不变，体积变小C．c→a过程中，气体压强增大，体积不变D．在c状态时，气体的体积最小【答案】C【解析】a→b过程中，气体压强不变，温度降低，根据盖-吕萨克定律eq\f(V,T)＝C得知，体积应减小，A错误；b→c过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，根据玻意耳定律pV＝C得知，由于压强减小，故体积增大，B错误；c→a过程中，由图可知，p与T成正比，过坐标原点，则气体发生等容变化，体积不变，而压强增大，综上所述可知在b状态时，气体的体积最小，C正确，D错误．综合提升练8．(多选)(2023年孝感联考)小明同学学习了气体的知识后，设计了一种测量教室内气温的简易装置，其结构如图所示．大玻璃泡A内封闭有一定量的空气，与A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度(即环境温度)，已知教室内的气压相当于76cm高的水银柱产生的压强，当教室温度为27℃时，B管内水银面的高度为16cm.B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，下列说法正确的是()A．该测温装置利用了气体的等容变化的规律B．教室温度为27℃时，封闭气体的压强相当于92cm高的水银柱产生的压强C．x＝20cm时，教室内温度低于27℃D．环境温度不变时，若玻璃泡A上有细孔，则玻璃泡A内空气物质的量会减少【答案】AC【解析】B管的体积与大玻璃泡A的体积相比可忽略不计，该测温装置利用了气体的等容变化的规律，A正确；教室温度为27℃时，封闭气体的压强p＝76cm－16cm＝60cm(汞柱)，B错误；x＝20cm时，气体压强减小，根据eq\f(p,T)＝C可知，教室内温度小于27℃，C正确；环境温度不变时，若玻璃泡A上有细孔，由于玻璃泡内气压小于外界气压，则玻璃泡A内空气物质的量会增加，D错误．9．如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量且同温度的空气，气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是()A．均向下移动，A管移动较多 B．均向上移动，A管移动较多C．A管向上移动，B管向下移动 D．无法判断【答案】A【解析】因为在温度降低过程中，被封闭气柱的压强恒等于大气压强与水银柱因自身重力而产生的压强之和，故被封闭空气均做等压变化．由此推知，封闭气柱下端的水银面高度不变．根据盖-吕萨克定律有ΔV＝eq\f(ΔT,T)·V，因A、B管中的封闭气柱初温T相同，温度改变量ΔT也相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A、B两管中气柱的体积都减小．又因为H1>H2，A管中气柱的体积较大，|ΔV1|>|ΔV2|，A管中气柱体积减小得较多，故A、B两管气柱上方的水银柱均向下移动，且A管中的水银柱移动较多，A正确．10．(2024年江西卷)可逆斯特林热机的工作循环如图所示．一定质量的理想气体经ABCDA完成循环过程，AB和CD均为等温过程，BC和DA均为等容过程．已知T1＝1200K，T2＝300K，气体在状态A的压强pA＝8.0×105Pa，体积V1＝1.0m3，气体在状态C的压强pC＝1.0×105Pa.求：(1)气体在状态D的压强pD；(2)