高中物理 第八章氣體第二節(jié)氣體的等容變化和等壓變化課時練習(xí) 新人教版選修3-3_第1頁
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第8章第2節(jié)基礎(chǔ)夯實1.(·江蘇新海中學(xué)高二期中)A、B兩個氣缸中都充有質(zhì)量相同的氧氣,其中V-T圖線如圖所示,從圖中可得()A.A容器中氧氣的壓強較小B.B容器中氧氣的密度較大C.兩容器中氣體的密度相同D.兩容器中氣體的壓強相同答案:A2.(·新海高二檢測)如圖所示,一小段水銀封閉了一段空氣,玻璃管豎直靜放在室內(nèi).下列說法正確的是()A.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢上升了一小段距離,這表明氣溫一定上升了B.若外界大氣壓強不變,現(xiàn)發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢上升了一小段距離,這表明氣溫上升了C.若發(fā)現(xiàn)水銀柱緩慢下降一小段距離,這可能是外界的氣溫下降所至D.若把管子轉(zhuǎn)至水平狀態(tài),穩(wěn)定后水銀未流出,此時管中空氣的體積將大于原來豎直狀態(tài)的體積答案:BCD解析:若水銀柱上移,表示氣體體積增大,可能的原因是外界壓強減小而溫度沒變,也可能是壓強沒變而氣溫升高,A錯,B對,同理水銀柱下降可能是氣溫下降或外界壓強變大所致,C對,管子置于水平時,壓強減小,體積增大,D對.3.如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V-T圖象,由圖象可知()A.pA>pBB.pC<pBC.VA<VBD.TA<TB答案:D解析:由V-T圖可以看出由A→B是等容過程,TB>TA,故pB>pA,A、C錯誤,D正確;由B→C為等壓過程pB=pC,故B錯誤.4.年2月2日中午中國南極昆侖站正式開始并投入使用,它將幫助我們占據(jù)南極科考制高點,對我國空間科學(xué)研究和空間安全監(jiān)測具有重要意義.在南極,考察隊員要忍受-50℃~-60℃的溫度.假設(shè)一考察隊員攜帶一密閉儀器,原先在溫度是27℃時,內(nèi)部壓強為1×105答案:7.3×104Pa解析:密閉儀器,體積一定,根據(jù)查理定律eq\f(p1,T1)=eq\f(p2,T2)得p2=eq\f(T2,T1)p1=eq\f((273-53)K,(273+27)K)×1×105Pa≈eq\f(220,300)×1×105Pa≈7.3×104Pa5.一容器中裝有某種氣體,且容器上有一小孔跟外界大氣相通,原來容器內(nèi)氣體的溫度為27℃,如果把它加熱到127答案:eq\f(1,4)倍解析:設(shè)逸出的氣體被一個無形的膜所密閉,以容器中原來的氣體為研究對象,初態(tài)V1=V,T1=300K;末態(tài)T2=400K,V2=V+ΔV.∵由蓋·呂薩克定律eq\f(V1,T1)=eq\f(V2,T2),得eq\f(V,T1)=eq\f(V+ΔV,T2),∴ΔV=eq\f(V,3).又∵m1=ρ(V+ΔV),Δm=ρΔV,ρ為空氣密度.∴eq\f(Δm,m1)=eq\f(ρΔV,ρ(V+ΔV))=eq\f(\f(V,3),\f(4,3)V)=eq\f(1,4).6.(·嘉定模擬)如圖所示,上端開口的光滑圓柱形汽缸豎直放置,截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在汽缸內(nèi).在汽缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置,使活塞只能向上滑動.開始時活塞擱在a、b上,缸內(nèi)氣體的壓強為p0(p0=1.0×105Pa為大氣壓強),溫度為300K.現(xiàn)緩慢加熱汽缸內(nèi)氣體,當(dāng)溫度為330K,活塞恰好離開a、b;當(dāng)溫度為360K時,活塞上升了4cm.g取10m/s2求:(1)活塞的質(zhì)量;(2)物體A的體積.答案:(1)4kg(2)640cm3解析:(1)設(shè)物體A的體積為ΔV.T1=300K,p1=1.0×105Pa,V1=60×40-ΔVT2=330K,p2=(1.0×105+eq\f(mg,40×10-4))Pa,V2=V1T3=360K,p3=p2,V3=64×40-ΔV由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過程eq\f(p1,T1)=eq\f(p2,T2)代入數(shù)據(jù)得m=4kg(2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過程eq\f(V2,T2)=eq\f(V3,T3)代入數(shù)據(jù)得ΔV=640cm3能力提升1.粗細(xì)均勻,兩端封閉的細(xì)長玻璃管中,有一段水銀柱將管中氣體分為A和B兩部分,如圖所示,已知兩部分氣體A和B的體積關(guān)系是VB=3VA,將玻璃管溫度均升高相同溫度的過程中,水銀將()A.向A端移動B.向B端移動C.始終不動D.以上三種情況都有可能答案:C解析:由于兩邊氣體初狀態(tài)的溫度和壓強相同,所以升溫后,增加的壓強也相同,因此,水銀不移動.2.(·吉林一中高二期末)在冬季,剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后,第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊,不易拔出來,這種現(xiàn)象的主要原因是()A.軟木塞受潮膨脹B.瓶口因溫度降低而收縮變小C.白天氣溫升高,大氣壓強變大D.瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強減小答案:D解析:冬季氣溫較低,瓶中的氣體在V不變時,因T減小而使p減小,這樣瓶外的大氣壓力將瓶塞位置下推,使瓶塞蓋得緊緊的,所以拔起來就感到很吃力,故正確答案為D.3.(·海口高二檢測)如圖所示,某同學(xué)用封有氣體的玻璃管來測絕對零度,當(dāng)容器水溫是30℃時,空氣柱長度為30cm,當(dāng)水溫是90℃時,空氣柱的長度是A.-273℃B.-270C.-268℃D.-271答案:B解析:由等壓變化知eq\f(V1,T1)=eq\f(V2,T2)所以有eq\f(ΔV1,ΔT1)=eq\f(ΔV2,ΔT2),即eq\f(36-30,90-30)=eq\f(30,ΔT),ΔT=300,所以絕對零度應(yīng)是30℃-300℃=-4.如圖所示,一定質(zhì)量的分子勢能可忽略的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B、C、D再回到A,問AB、BC、CD、DA是什么過程?已知在狀態(tài)A時容積為1L,并把此圖改畫為p-V圖.答案:(1)AB過程是等容升溫升壓,BC過程是等壓升溫增容即等壓膨脹,CD過程是等溫減壓增容即等溫膨脹,DA過程是等壓降溫減容即等壓壓縮.(2)已知VA=1L,VB=1L(等容過程)由eq\f(VC,TC)=eq\f(VB,TB)(等壓過程)得:VC=eq\f(VB,TB)TC=eq\f(1,450)×900L=2L由pDVD=pCVC(等溫過程)得VD=eq\f(pCVC,pD)=eq\f(3×2,1)L=6L(3)所改畫的p-V圖如圖所示.5.如圖所示,氣缸A中封閉有一定質(zhì)量的氣體,活塞B與A的接觸是光滑的且不漏氣,B上放一重物C,B與C的總重為G,大氣壓為p0.當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度是20℃時,活塞與氣缸底部距離為h1;當(dāng)氣缸內(nèi)氣體溫度是100答案:1.3h1解析:氣缸內(nèi)氣體溫度發(fā)生變化時,氣缸內(nèi)氣體的壓強保持不變,大小為p=p0+eq\f(G,S),其中S為活塞的橫截面積.應(yīng)用蓋·呂薩克定律即可求解.則以氣缸內(nèi)氣體為研究對象.初狀態(tài)溫度T1=(273+20)K,體積V1=h1S;末狀態(tài)溫度T2=(273+100)K=373K.由蓋·呂薩克定律可得eq\f(V1,T1)=eq\f(V2,T2)(式中溫度為熱力學(xué)溫度)求得V2=eq\f(T2,T1)V1=eq\f(T2,T1)h1S變化后活塞與氣缸底部的距離為h2=eq\f(V2,S)=eq\f(373,293)h1=1.3h16.(·山東濰坊一模)如圖所示,水平放置的氣缸內(nèi)壁光滑,活塞的厚度不計,在A、B兩處設(shè)有限制裝置,使活塞只能在A、B之間運動,A左側(cè)氣缸的容積為V0,A、B之間容積為0.1V0,開始時活塞在A處,缸內(nèi)氣體壓強為0.9p0(p0為大氣壓強),溫度為297K,現(xiàn)通過對氣體緩慢加熱使活塞恰好移動到B.求:(1

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