人教版選修33 第八章 第2節(jié) 氣體的等容變化和等壓變化 課時(shí)作業(yè).doc

第2節(jié)氣體的等容變化和等壓變化1如圖8213所示為0.3 mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系的p t圖線。p0表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)b時(shí)氣體的體積為a5.6 lb3.2 lc1.2 l d8.4 l 圖8213解析此氣體在0 時(shí)，壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為22.40.3 l6.72 l，根據(jù)圖線所示，從p0到a狀態(tài)，氣體是等容變化，a狀態(tài)的體積為6.72 l，溫度為127 k273 k400 k，從a狀態(tài)到b狀態(tài)為等壓變化，b狀態(tài)的溫度為227 k273 k500 k ，根據(jù)蓋呂薩克定律得，vb l8.4 l。答案d2如圖8214所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)a經(jīng)b到狀態(tài)c的vt圖像，由圖像可知圖8214apapb bpcpbcvavb dtatb解析由vt圖可以看出由ab是等容過(guò)程，tbta，故pbpa，a、c錯(cuò)誤，d正確；由bc為等壓過(guò)程pbpc，故b錯(cuò)誤。答案d3北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會(huì)很快凍結(jié)。若剛吹出時(shí)肥皂泡內(nèi)氣體溫度為t1，壓強(qiáng)為p1，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為t2。整個(gè)過(guò)程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為p0。求凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差。解析肥皂泡內(nèi)氣體的變化可視為等容變化，由查理定律可得：，解得：p2p1故凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差：pp2p0p1p0。答案p1p0限時(shí)30分鐘，滿分60分一、選擇題(每小題4分，共40分)1封閉在容器中的一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)溫度下降時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是(容器的熱脹冷縮忽略不計(jì))a氣體的密度變小 b氣體的密度變大c氣體的壓強(qiáng)減小 d氣體的壓強(qiáng)增大解析封閉容器的氣體體積不變，氣體的密度不變，a、b錯(cuò)誤；由查理定律pct知壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比，溫度降低，壓強(qiáng)減小，c正確、d錯(cuò)誤。答案c2一定質(zhì)量的氣體，在體積不變的條件下，溫度由0 升高到10 時(shí)，其壓強(qiáng)的增量為p1，當(dāng)它由100 升高到110 時(shí)，所增壓強(qiáng)為p2，則p1與p2之比是a101 b373273c11 d383283解析由查理定律得pt，一定質(zhì)量的氣體在體積不變的條件下c，溫度由0 升高到10 和由100 升高到110 ，t10 k相同，故所增加的壓強(qiáng)p1p2，c項(xiàng)正確。答案c3粗細(xì)均勻、兩端封閉的細(xì)長(zhǎng)玻璃管中，有一段水銀柱將管中氣體分為a和b兩部分，如圖8215所示，已知兩部分 圖8215氣體a和b的體積關(guān)系是vb3va，將玻璃管溫度均升高相同溫度的過(guò)程中，水銀將a向a端移動(dòng)b向b端移動(dòng)c始終不動(dòng) d以上三種情況都有可能解析由于兩邊氣體初狀態(tài)的溫度和壓強(qiáng)相同，所以升溫后，增加的壓強(qiáng)也相同，因此，水銀不移動(dòng)。答案c4如圖8216為一定質(zhì)量理想氣體的壓強(qiáng)p與體積v關(guān)系圖像，它由狀態(tài)a經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)b，再經(jīng)等壓過(guò)程到狀態(tài)c。設(shè)a、b、c狀態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度分別為ta、tb、tc，則下列關(guān)系式中正確的是 圖8216atatb，tbtc btatb，tbtcctatb，tbtc dtatb，tbtc解析氣體從狀態(tài)a經(jīng)等容過(guò)程到狀態(tài)b，常量，壓強(qiáng)減小，溫度降低，即tatb；從狀態(tài)b到狀態(tài)c為等壓變化，常量，體積增加，溫度升高，則tbtc，故選c。答案c5如圖8217所示，在一個(gè)圓柱形導(dǎo)熱汽缸中，用活塞封閉了一部分理想氣體，活塞與汽缸壁間是密封而光滑的。用一彈簧測(cè)力計(jì)掛在活塞上，將整個(gè)汽缸懸掛在天花板上，當(dāng)外界溫度升高(大氣壓不變)時(shí)a彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變大 圖8217b彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)變小c汽缸下降d汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大解析測(cè)力計(jì)上的拉力跟汽缸和活塞總重力相等，當(dāng)氣溫升高時(shí)，不影響彈簧彈力大小，所以示數(shù)不變，故a、b錯(cuò)誤；以汽缸為研究對(duì)象可知，最終達(dá)到平衡時(shí)，汽缸重力與汽缸內(nèi)壓力之和等于大氣壓力，因?yàn)橹亓痛髿鈮毫蛔?，所以汽缸?nèi)壓力不變，即汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，故d錯(cuò)誤；溫度升高，氣體的體積膨脹，汽缸下降，故c正確。答案c6(多選)如圖8218所示，兩端開口的彎管，左管插入水銀槽中，右管有一段高為h的水銀柱，中間封有一段空氣，則圖8218a彎管左管內(nèi)外水銀面的高度差為hb若把彎管向上移動(dòng)少許，則管內(nèi)氣體體積增大c若把彎管向下移動(dòng)少許，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升d若環(huán)境溫度升高，則右管內(nèi)的水銀柱沿管壁上升解析被封閉氣體的壓強(qiáng)按右邊計(jì)算為pp0ph，按左邊算也為pp0ph，故左管內(nèi)外水銀面的高度差為h，a正確；氣體的壓強(qiáng)不變，溫度不變，故體積不變，b錯(cuò)c對(duì)。壓強(qiáng)不變，溫度升高，體積增大，右管中水銀柱沿管壁上升，d正確。答案acd7(多選)如圖8219所示，是一定質(zhì)量的氣體的三種變化過(guò)程，下列四種解釋中，說(shuō)法正確的是圖8219aad過(guò)程氣體體積增加bbd過(guò)程氣體體積不變ccd過(guò)程氣體體積增加dad過(guò)程氣體體積減小解析在pt圖像中等容線是延長(zhǎng)線過(guò)原點(diǎn)的直線，且體積越大，直線的斜率越小。因此，a狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最小，c狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積最大，b、d狀態(tài)對(duì)應(yīng)的體積相等，故a、b正確。答案ab8.如圖8220所示，一根豎直的彈簧支持著一倒立汽缸的活塞，使汽缸懸空而靜止。設(shè)活塞與缸壁間無(wú)摩擦，可以在缸內(nèi)自由移動(dòng)，缸壁導(dǎo)熱性良好使缸內(nèi)氣體的溫度保持與外界大氣溫度相同，則下列結(jié)論中正確的是a.若外界大氣壓增大，則彈簧將壓縮一些 圖8220b若外界大氣壓增大，則汽缸的上底面距地面的高度將增大c若氣溫升高，則活塞距地面的高度將減小d若氣溫升高，則汽缸的上底面距地面的高度將增大解析若外界大氣壓增大或氣溫升高，因彈簧的彈力總等于活塞與汽缸的總重力保持不變，則彈簧長(zhǎng)度不變，活塞距地面的高度不變，a、c錯(cuò)誤；對(duì)汽缸分析，據(jù)平衡條件可知大氣壓增大，密封氣體的壓強(qiáng)增大，又氣體溫度不變，則體積減小，而活塞的位置不變，所以汽缸的上底面距地面的高度將減小，b錯(cuò)誤；若氣溫升高，分析汽缸的平衡可知密封氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律知體積增大，汽缸的上底面距地面的高度將增大，d正確。答案d9如圖8221所示，一向右開口的汽缸放置在水平地面上，活塞可無(wú)摩擦移動(dòng)且不漏氣，汽缸中間位置有小擋板。初始時(shí)，外界大氣壓為p0，活塞緊壓小擋板處，現(xiàn)緩慢升高缸內(nèi)氣體 圖8221溫度，則如圖所示的p t圖像能正確反映缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)變化情況的是解析初始時(shí)刻，活塞緊壓小擋板，說(shuō)明汽缸中的氣體壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)；在緩慢升高汽缸內(nèi)氣體溫度時(shí)，氣體先做等容變化，溫度升高，壓強(qiáng)增大，當(dāng)壓強(qiáng)等于大氣壓時(shí)活塞離開小擋板，氣體做等壓變化，溫度升高，體積增大，a、d錯(cuò)誤；在p t圖像中，等容線為通過(guò)原點(diǎn)的直線，所以c錯(cuò)誤、b正確。答案b10(多選)如圖8222所示，甲、乙兩汽缸相同，缸內(nèi)有被活塞封住的氣體(活塞與汽缸間無(wú)摩擦)，在相同重物m和相同活塞的作用下處于平衡狀態(tài)，此時(shí)甲中氣體的體積小于乙中氣體的體積，但溫度相同?，F(xiàn)使甲、乙中氣體都升高相同的溫度，當(dāng)再次平衡時(shí)圖8222a甲、乙中的氣體體積膨脹得一樣多b乙中氣體體積膨脹得比較多c它們的壓強(qiáng)都保持不變d它們的壓強(qiáng)都增大解析根據(jù)活塞和汽缸的平衡可知，封閉氣體壓強(qiáng)為pp0，且始終保持不變，c項(xiàng)正確。根據(jù)蓋呂薩克定律可得vv。甲、乙兩氣體初溫相同，溫度變化相同，甲中氣體的體積小于乙中氣體的體積，所以乙中氣體體積膨脹得比較多，b項(xiàng)正確。答案bc二、非選擇題(共20分)11(8分)如圖8223所示，一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)a經(jīng)b、c、d再回到a。問(wèn)ab、bc、cd、da是什么過(guò)程？已知?dú)怏w在狀態(tài)a時(shí)的體積是1 l，求在狀態(tài)b、c、d時(shí)的體積各為多少。圖8223解析根據(jù)各圖像的含義，從圖像可以看出：ab為等容變化，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大，vbva1 l。bc為等壓變化，體積隨溫度升高而增大，故，所以vcvb1 l2 l。cd為等溫變化，體積隨壓強(qiáng)減小而增大，vdvc2 l6 l。da為等壓變化，體積隨溫度降低而減小。答案見(jiàn)解析12(12分)如圖8224所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸豎直放置，在距汽缸底部l36 cm處有一與汽缸固定連接的卡環(huán)，活塞與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的氣體。當(dāng)氣體的溫度t0300 k、大氣壓強(qiáng)p01.0105 pa時(shí)，活塞與汽缸底部之間的距離