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