2025版高中物理第八章气体专题突破与题型专练气体的压强与状态变化课时作业含解析新人教版选修3-3

PAGE5-专题突破与题型专练气体的压强与状态改变1.(2024·福建龙岩月考)房间里气温上升3℃时,房间内的空气将有1%逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是(D)A.-7℃ B.7℃C.17℃ D.27℃解析:以升温前房间里的气体为探讨对象,由盖—吕萨克定律T+3T=V(2.在下列图象中,不能反映肯定质量的志向气体经验了等温改变→等容改变→等压改变后,又回到初始状态的图象是(A中曲线为双曲线的一支)(D)解析:依据pV,pT,VT图象的物理意义可以推断,其中D反映的是志向气体经验了等温改变→等压改变→等容改变,与题意不符.3.用打气筒将压强为1atm的空气打进自行车胎内,假如打气筒容积ΔV=500cm3,轮胎容积V=3L,原来压强p=1.5atm.现要使轮胎内压强变为p′=4atm,则用这个打气筒要打气(设打气过程中空气的温度不变)(C)A.5次 B.10次 C.15次 D.20次解析:因为温度不变,pV+np1ΔV=p′V,代入数据得1.5atm×3L+n×1atm×0.5L=4atm×3L,解得n=15次.4.(多选)如图所示,表示肯定质量的志向气体沿箭头所示的方向发生状态改变的过程,则该气体压强改变状况是(ACE)A.从状态c到状态d,压强减小B.从状态d到状态e,压强增大C.从状态e到状态a,压强减小D.从状态a到状态b,压强不变E.从状态b到状态c,压强减小解析:在VT图象中等压线是过坐标原点的直线.由志向气体状态方程知VT=Cp.可见,当压强增大时,等压线的斜率k=VT=Cp变小.由题图可确定pa<pe<pd<pc5.(2024·河北保定检测)农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示,A的容积为7.5L,装入药液后,药液上方空气的压强为105Pa,体积为1.5L,关闭阀门K,用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3.(1)要使药液上方气体的压强为4×105Pa,则打气筒活塞应打几次?(2)当A中有4×105Pa的空气后,打开阀门K可喷射药液,直到不能喷射时,喷雾器内剩余多少体积的药液?解析:(1)以V总,V分别表示A的总容积和打气前药液上方的体积,p0表示打气前A容器上方的气体压强,V0表示每次打入压强为p0的空气体积,p1表示打n次后A容器的气体压强,以A中原有空气和n次打入A中的全部气体作为探讨对象,可知p0(V+nV0)=p1V,所以n=(p(4(2)打开阀门K,直到药液不能喷射,忽视喷管中药液产生的压强,则A容器内的气体压强应等于外界大气压强,以A容器内的气体作为探讨对象,由玻意耳定律,可得p1V=p0V′,所以药液不能喷射时A容器内的气体体积V′=p1p0V=A容器内剩余药液的体积V剩=V总-V′=7.5L-6L=1.5L.答案:(1)18(2)1.5L6.如图所示为内径匀称的U形管,其内部盛有水银,右端封闭空气柱长12cm,左端被一重力不计的轻质活塞封闭一段长10cm的空气柱,当环境温度t1=27℃时,两侧水银面的高度差为2cm.当环境温度变为t2时,两侧水银面的高度相等.已知大气压强p0=75cmHg,求:(1)温度t2的数值;(2)左端活塞移动的距离.解析:(1)设U形管的横截面积为S对右端封闭空气柱有初态:p1=77cmHg,V1=12cm·S,T1=300K,末态:p2=75cmHg,V2=11cm·S由p1V解得T2≈268K,即t2=-5℃.(2)对左端封闭空气柱初态:V1′=10cm·S,T1′=300K,末态:T2′=268K,V2′=L2′S由盖—吕萨克定律V1'解得L2′≈8.9cm故左端活塞移动的距离s=(10+1-8.9)cm=2.1cm.答案:(1)-5℃(2)2.1cm7.(多选)如图所示,水银柱上面封闭一段气体,管内外水银面高度差h=72cm,大气压强为76cmHg,下列说法不正确的是(ACE)A.将管稍上提,h不变B.将管稍上提,h变大C.将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时,管内外水银面高度差也是70cmD.将管下插至C项所述位置时,管内外水银面高度差小于70cmE.将管下插至C项所述位置时,管内封闭气体的压强大于76cmHg解析:由p·V=C知上提细管时体积变大,压强变小,内外液面差变大,A错,B对;下插时,体积变小,压强变大,内外液面差变小,D对,C,E错.8.(多选)如图所示,用活塞把肯定质量的志向气体封闭在水平放置的导热汽缸中,现用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢地向右移动一段距离,由状态①改变到状态②.假如环境保持恒温,分别用p,V,T表示该志向气体的压强、体积、温度.下列图象中可以表示气体从状态①改变到状态②过程的是(AD)解析:由题意知,由状态①改变到状态②的过程中,温度保持不变,体积增大,依据pVT=C可知压强减小.对A图象进行分析,pV图象是双曲线即等温线,且由①到②体积增大,压强减小,故A正确;对B图象进行分析,pV图象是直线,温度会发生改变,故B错误;对C图象进行分析,可知温度不变,但体积减小,故C错误;对D图象进行分析,可知温度不变,压强减小,体积增大,故D正确.9.(2024·江西新余月考)如图所示,肯定质量的志向气体被封闭在体积为V0的容器中,室温为T0=300K,有一光滑导热活塞C(不占体积)将容器分成A,B两室,B室的体积是A室的两倍,A室容器上连接有一U形管(U形管内气体的体积忽视不计),两边水银柱高度差为76cm,B室容器中连接有一阀门K,可与大气相通(外界大气压等于76cmHg).求:(1)将阀门K打开后,A室的体积变成多少?(2)打开阀门K后将容器内的气体从300K分别加热到400K和540K时,U形管内两边水银面的高度差各为多少?解析:(1)初始时,pA0=p0+ph=152cmHg,V打开阀门后,A室气体做等温改变,pA=76cmHg,体积为VA,由玻意耳定律得pA0VAVA=pA0VA0(2)假设打开阀门后,气体温度从T0=300K上升到T时,活塞C恰好到达容器最右端,气体体积变为V0,压强仍为p0,即等压改变过程.依据盖—吕萨克定律V1T1T=V0VA因为T1=400K<450K,所以pA1=p从T=450K上升到T2=540K为等容改变过程.依据查理定律得p0T=解得pAT2=540K时,p0+ph′=91.2cmHg,得ph′=15.2cmHg故水银面高度差h′=15.2cm.答案:(1)23V010.如图,汽缸左、右两侧气体由绝热活塞隔开,活塞与汽缸光滑接触.初始时两侧气体均处于平衡态,体积之比V1∶V2=1∶2,温度之比T1∶T2=2∶5.先保持右侧气体温度不变,上升左侧气体温度,使两侧气体体积相同;然后使活塞导热,两侧气体最终达到平衡.求:(