2020学年高中物理 第八章 气体 2 气体的等容变化和等压变化同步练习 新人教版选修3-3 6页

‎2　气体的等容变化和等压变化 ‎ 一、非标准 ‎1.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的2倍,则气体温度的变化情况是(　　)‎ A.气体的摄氏温度升高到原来的2倍 B.气体的热力学温度升高到原来的2倍 C.气体的摄氏温度降为原来的一半 D.气体的热力学温度降为原来的一半 解析:一定质量的气体体积不变时,压强与热力学温度成正比,即,所以T2=·T1=2T1,B项正确。‎ 答案:B ‎2.如图所示,四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开,按图中标明的条件,当玻璃管水平放置时,水银柱处于静止状态。如果管内两端的空气都升高相同的温度,则水银柱向左移动的是(　　)‎ 解析:假设升温后,水银柱不动,则压强要增加,由查理定律有,压强的增加量Δp=,而各管原p相同,所以Δp∝,即T高,Δp小,也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动,故C、D正确。‎ 答案:CD ‎3.(2020·临沂高二检测)将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中,保持两部分气体体积不变,A、B两部分气体压强随温度的变化曲线如图所示,下列说法正确的是(　　)‎ A.A部分气体的体积比B部分小 B.A、B直线延长线将相交于t轴上的同一点 C.A、B气体温度改变量相同时,压强改变量也相同 D.A、B气体温度改变量相同时,压强改变量不相同 解析:pt图象中等容线的斜率越大,体积越小,所以A正确;pt图象中等容线的延长线都相交于t轴上(-‎273.15℃‎,0)点,B正确;由于=C,而C与气体体积有关,A和B体积不同,C不同,所以当温度改变量相同时,气体压强改变量不同,D正确。‎ 答案:ABD ‎4.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致 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时的体积 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。‎ 答案:BCD ‎5.如图所示,甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象,关于这两个图象的正确说法是(　　)‎ A.甲是等压线,乙是等容线 B.乙图中pt线与t轴交点对应的温度是‎-273.15℃‎,而甲图中Vt线与t轴的交点不一定是‎-273.15 ℃‎ C.由乙图可知,一定质量的气体,在任何情况下都是p与t成直线关系 D.乙图表明随温度每升高‎1℃‎,压强增加相同,但甲图随温度的升高压强不变 解析:由查理定律p=CT=C(t+273.15K)及盖—吕萨克定律V=CT=C(t+273.15 K)可知,甲图是等压线,乙图是等容线,故A项正确;由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为‎-273.15℃‎,即热力学温度的0 K,故B项错误;查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律,都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的,当压强很大、温度很低时,这些定律就不成立了,故C项错误;由于图线是直线,故D项正确。‎ 答案:AD ‎6.一定质量气体的状态经历了如图所示的AB、BC、CD、DA四个过程,其中BC的延长线通过原点,CD垂直于AB且与水平轴平行,DA与BC平行,则气体体积在(　　)‎ A.AB过程中不断增加 B.BC过程中保持不变 C.CD过程中不断增加 D.DA过程中保持不变 解析:如图,连结OA、OD,OA、OC、OD即为三条等容线,且VB=VC>VA>VD,所以A、B两项正确,C、D两项错误。‎ 答案:AB ‎7.(2020·昆明高二检测)如图所示为0.5mol某种气体的pt图线,图中p0为标准大气压。则气体在标准状况下的体积是　　　　L,在B状态时的体积是　　　　L。‎ 解析:根据Vmol=‎22.4 L/mol,可得0.5mol气体在标准状况下的体积是‎11.2L;气体从‎0℃‎升温到‎127℃‎的过程中,p=k(273K+t)=kT∝T,所以气体做等容变化,VA=‎11.2L;从A→B,气体做等压变化,所以,即,可得VB=‎14 L。‎ 答案:11.2　14‎ ‎8.气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有某种气体,通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中,左管C中水银面在O点处,右管D中水银面高出O点h1=‎‎14cm ‎,后将A放入待测恒温槽中,上下移动D,使C中水银面仍在O点处,测得D中水银面高出O点h2=‎44cm。求恒温槽的温度。〔已知外界大气压为1个标准大气压(1.0×105 Pa),1标准大气压相当于76cmHg,取T=t+273K〕‎ 解析:设恒温槽的温度为T2,由题意知T1=273K A内气体发生等容变化,根据查理定律得 ‎①‎ p1=p0+②‎ p2=p0+③‎ 联立①②③式,代入数据得 T2=364K(或‎91℃‎)。‎ 答案:364K或‎91℃‎ ‎9.如图所示,一圆柱形容器竖直放置,通过活塞封闭着摄氏温度为t的理想气体。活塞的质量为m,横截面积为S,与容器底部相距h。现通过电热丝给气体加热一段时间,结果活塞缓慢上升了h,已知大气压强为p0,重力加速度为g,不计器壁向外散失的热量及活塞与器壁间的摩擦,求:‎ ‎(1)气体的压强;‎ ‎(2)这段时间内气体的温度升高了多少?‎ 解析:(1)以活塞为研究对象,受力分析得:‎ pS=p0S+mg 解得气体的压强为p=p0+。‎ ‎(2)以被封闭气体为研究对象,气体经历等压变化,‎ 初状态:V1=hS　T1=273K+t 末状态:V2=2hS　T2=273K+t'‎ 由盖—吕萨克定律 得:‎ 解得:t'=273K+2t Δt=t'-t=273K+t。‎ 答案:(1)p0+　(2)273K+t ‎