2018_2019学年高中物理第八章气体第2节气体的等容变化和等压变化综合训练新人教版选修3_3.doc

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1、第2节气体的等容变化和等压变化1如图8213所示为0.3 mol的某种气体的压强和温度关系的p t图线。p0表示1个标准大气压，则在状态B时气体的体积为A5.6 LB3.2 LC1.2 L D8.4 L 图8213解析此气体在0 时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.40.3 L6.72 L，根据图线所示，从p0到A状态，气体是等容变化，A状态的体积为6.72 L，温度为127 K273 K400 K，从A状态到B状态为等压变化，B状态的温度为227 K273 K500 K ，根据盖吕萨克定律得，VB L8.4 L。答案D2如图8214所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图像，

2、由图像可知图8214ApApB BpCpBCVAVB DTATB解析由VT图可以看出由AB是等容过程，TBTA，故pBpA，A、C错误，D正确；由BC为等压过程pBpC，故B错误。答案D3北方某地的冬天室外气温很低，吹出的肥皂泡会很快冻结。若刚吹出时肥皂泡内气体温度为T1，压强为p1，肥皂泡冻结后泡内气体温度降为T2。整个过程中泡内气体视为理想气体，不计体积和质量变化，大气压强为p0。求冻结后肥皂膜内外气体的压强差。解析肥皂泡内气体的变化可视为等容变化，由查理定律可得：，解得：p2p1故冻结后肥皂膜内外气体的压强差：pp2p0p1p0。答案p1p0限时30分钟，满分60分一、选择题(每小题4分

3、，共40分)1封闭在容器中的一定质量的气体，当温度下降时，下列说法中正确的是(容器的热胀冷缩忽略不计)A气体的密度变小 B气体的密度变大C气体的压强减小 D气体的压强增大解析封闭容器的气体体积不变，气体的密度不变，A、B错误；由查理定律pCT知压强与热力学温度成正比，温度降低，压强减小，C正确、D错误。答案C2一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 升高到10 时，其压强的增量为p1，当它由100 升高到110 时，所增压强为p2，则p1与p2之比是A101 B373273C11 D383283解析由查理定律得pT，一定质量的气体在体积不变的条件下C，温度由0 升高到10 和由100 升

4、高到110 ，T10 K相同，故所增加的压强p1p2，C项正确。答案C3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8215所示，已知两部分 图8215气体A和B的体积关系是VB3VA，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。答案C4如图8216为一定质量理想气体的压强p与体积V关系图像，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C。设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则下列关系式中正确的是 图

5、8216ATATB，TBTC BTATB，TBTCCTATB，TBTC DTATB，TBTC解析气体从状态A经等容过程到状态B，常量，压强减小，温度降低，即TATB；从状态B到状态C为等压变化，常量，体积增加，温度升高，则TBTC，故选C。答案C5如图8217所示，在一个圆柱形导热汽缸中，用活塞封闭了一部分理想气体，活塞与汽缸壁间是密封而光滑的。用一弹簧测力计挂在活塞上，将整个汽缸悬挂在天花板上，当外界温度升高(大气压不变)时A弹簧测力计示数变大 图8217B弹簧测力计示数变小C汽缸下降D汽缸内气体压强变大解析测力计上的拉力跟汽缸和活塞总重力相等，当气温升高时，不影响弹簧弹力大小，所以示数不变

6、，故A、B错误；以汽缸为研究对象可知，最终达到平衡时，汽缸重力与汽缸内压力之和等于大气压力，因为重力和大气压力均不变，所以汽缸内压力不变，即汽缸内气体压强不变，故D错误；温度升高，气体的体积膨胀，汽缸下降，故C正确。答案C6(多选)如图8218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，则图8218A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，则右管内的水银柱沿管壁上升D若环境温度升高，则右管内的水银柱沿管壁上升解析被封闭气体的压强按右边计算为pp0ph，按左边算也为pp0ph，故左管内外水银面的高度差

7、为h，A正确；气体的压强不变，温度不变，故体积不变，B错C对。压强不变，温度升高，体积增大，右管中水银柱沿管壁上升，D正确。答案ACD7(多选)如图8219所示，是一定质量的气体的三种变化过程，下列四种解释中，说法正确的是图8219Aad过程气体体积增加Bbd过程气体体积不变Ccd过程气体体积增加Dad过程气体体积减小解析在pT图像中等容线是延长线过原点的直线，且体积越大，直线的斜率越小。因此，a状态对应的体积最小，c状态对应的体积最大，b、d状态对应的体积相等，故A、B正确。答案AB8.如图8220所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止。设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内

8、自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是A.若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 图8220B若外界大气压增大，则汽缸的上底面距地面的高度将增大C若气温升高，则活塞距地面的高度将减小D若气温升高，则汽缸的上底面距地面的高度将增大解析若外界大气压增大或气温升高，因弹簧的弹力总等于活塞与汽缸的总重力保持不变，则弹簧长度不变，活塞距地面的高度不变，A、C错误；对汽缸分析，据平衡条件可知大气压增大，密封气体的压强增大，又气体温度不变，则体积减小，而活塞的位置不变，所以汽缸的上底面距地面的高度将减小，B错误；若气温升高，分析汽缸的平衡可知密封气体发生等压变化，根

9、据盖吕萨克定律知体积增大，汽缸的上底面距地面的高度将增大，D正确。答案D9如图8221所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板。初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体 图8221温度，则如图所示的p T图像能正确反映缸内气体压强变化情况的是解析初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D错误；在p T图像中，等容线为通过原点的直线，所以C错误、B正确。答案B10(多

10、选)如图8222所示，甲、乙两汽缸相同，缸内有被活塞封住的气体(活塞与汽缸间无摩擦)，在相同重物M和相同活塞的作用下处于平衡状态，此时甲中气体的体积小于乙中气体的体积，但温度相同。现使甲、乙中气体都升高相同的温度，当再次平衡时图8222A甲、乙中的气体体积膨胀得一样多B乙中气体体积膨胀得比较多C它们的压强都保持不变D它们的压强都增大解析根据活塞和汽缸的平衡可知，封闭气体压强为pp0，且始终保持不变，C项正确。根据盖吕萨克定律可得VV。甲、乙两气体初温相同，温度变化相同，甲中气体的体积小于乙中气体的体积，所以乙中气体体积膨胀得比较多，B项正确。答案BC二、非选择题(共20分)11(8分)如图82

11、23所示，一定质量的气体从状态A经B、C、D再回到A。问AB、BC、CD、DA是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1 L，求在状态B、C、D时的体积各为多少。图8223解析根据各图像的含义，从图像可以看出：AB为等容变化，压强随温度升高而增大，VBVA1 L。BC为等压变化，体积随温度升高而增大，故，所以VCVB1 L2 L。CD为等温变化，体积随压强减小而增大，VDVC2 L6 L。DA为等压变化，体积随温度降低而减小。答案见解析12(12分)如图8224所示，一导热性能良好、内壁光滑的汽缸竖直放置，在距汽缸底部l36 cm处有一与汽缸固定连接的卡环，活塞与汽缸底部之间封闭了一定质量的气体。当气体的温度T0300 K、大气压强p01.0105 Pa时，活塞与汽缸底部之间的距离l030 cm，不计活塞的质量和厚度。现对汽缸加热，使活塞缓慢上升，求： 图8224(1)活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1；(2)封闭气体温度升高到T2540 K时的压强p2。解析(1)设汽缸的横截面积为S，由盖吕萨克定律有：，代入数据得T1360 K。(2)由查理定律有代入数据得p21.5105 Pa。答案(1)360 K(2)1.5105 Pa7