2.气体的等容变化和等压变化

1、高中物理选修3-3同步训练试题解析一、选择题1. 密封在压强不变的容器中的气体,当温度升高时()A 体积变大B 体积变小C .体积不变D .都有可能解析：此题考查的知识点是气体的等压变化.压强不变时，体积V与温度T成正比，因此温度升高时，气体的体积应变大.故正确答案为A.答案：A2. 以下说法中正确的选项是()A .一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大B .一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大C 气体压强是由气体分子间的斥力产生的D .在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析：气体质量一定时,pTV =恒量,显然A对、B错；由气体压强产生的原因知D选项因为容器密，气体

2、对器壁有压强，应选A.C错;答案：A3 如下列图 乙为一定质量的某种气体的等容或等压，关于这两个图象A .甲是等压，乙是等容确说法是() 线B .乙图中p- t线与t轴交点对应的温273.15 C，而甲图中V-1线与t轴的交不一度是斗273.15 °C点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 乙图说明随温度每升高1 C，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 + 273.15)及盖一吕萨克定律 V= CT = C(t + 273.15)甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法可知两种图线的反向延长线 与t

3、轴的 交点温度为273.15 C，即热力学温度的0 K，故B错；查理定律及盖 一吕萨克定律是 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错；由于图线是直线，故D正确.答案：AD4 如下列图，一导热性良好的气缸内用活塞r1LJL1hIi斗1封住一定量的气体不计活塞与缸壁摩擦,温度升高时，改变的量有A活塞高度hB 气缸高度Hc .气体压强pD .弹簧长度L解析：以气缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力等于总重力，故L、h不壁的重力为Gi,那么圭寸闭气体的压强p = po s保持不变，当温度升高时，由盖一吕萨克 定律知气体体积

4、增大,H将减小，故只有B项正确.答案：B5贮气罐内的某种气，在密圭寸条件下A升高为原来的4倍从c 22降低为原来的.25，温度13 °C上升到52 °C ,那么气体的压 B降低为原来强/4D 的高为原来25. 22解析：Ti = (273 + 13) K= 286 KT2 = (273 + 52) K = 325 K由查理定律：TP11 = TP22所以 P2 = TT2ipi = 238265pi = 2225pi答案：DA变化到状态B的过程 中其体积A . 一定不变B . 一定减小C . 一定增D .不能判定6.定质量的理想气体的p t图象如下列图，在气体由状态解析：图

5、中横坐标表示的是摄氏温度t,假设BA的延长线t轴相交在273.15 C 与那么表示A到B过程中体积是不变的. 但是，由图中未表示出此点，故无法判定体积变化情况,D正确.答案：D，当容器水温是30 C时7 .如下列图，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度 空气柱长 度为30 cm,当水温是90 C时，空气柱的长度是36 cm,那么该同学测得的绝对零度相当于解析： 设绝对零度相当于C . ed过程中气体体积不断D . da过程中气体体积不断O A . 273 CC.贝U Ti = To + 30,V i = 30ST2 = To+ 90,V2= 36SVi V2由盖一吕萨克定律得=T1 T2代入数

6、据解得To = 270 C应选B.D . 271 C答案：B8定质量的理想气体经历如下列图的一系列过程,ab、be、cd和da这四段过程在pT图上都是直线段，其中ab的延长线通过坐标原点，be垂直于ab,而ed平行于ab,由图可 以判断()B. be过程中气体体积不断ab过程中气体体积不断解析:增大在p T图象中，过气体状态点b和坐标原点O的连线的斜率与气体在体积的倒数成正比.由于 ab的延长线通过坐标原点，斜率不变，气体发生等容变化；假设 将Oe与Od连接起来 可得出另两条等容线，它们的斜率关系koe>kod>kab,故be过程体积 减小,ed过程体积增大,da过程体积增大.答案

7、：BCD9 如下列图是一定质量的气体从状态 经B到状态C的p - T图象，由图象可知(B . Vb = VcA .Va= VbC . VbvVcD . Va>Vc解析：图线AB的延长线过p - T图象的坐标原点，说明从状态A到状态B是等容 变化 故A正确；连接0C，该直线也是一条等容线，且直线的斜率比AB小,那么C状态的体积要比A、 B状态大,故C也正确；也可以由玻意耳定律来分析B到C的过程，该过程是等温变化,由pV=C知压强p减小，体积V必然增大,同样可得C项是正确的.答案：AC10 为了测试某种平安阀在外界环境为一个大气压时所能承受的最大内部压强，某同学自行设计制作了一个简易的测试装

8、置.该装置是一个装有电加热器和温度传感器的可密闭容 器测度过程可分为如下操作步骤：a 记录密闭容器内空气的初始温度ti;b .当平安阀开始漏气时，记录容器内空气的温度t2 ； c.用电加热器加热容器内的 空气；d .将待测平安阀安装在容器盖上；e.盖紧装有平安阀的容器盖，将一定量空气密闭在容器内.(1)将每一步骤前的字母按正确的操作顺序排列：；假设测得的温度分别为t1 = 27 C ,t2 = 87 C ,大气压强为1.0 X 105 Pa,那么这个平安 阀 能承受的最大内部压强的测试结果是_ 解析：(1)将平安阀安装在容器盖上，密封空气，记录其初始温度t1,然后加热密封 空气待漏气时记录容器

9、内的空气温度t2,故正确的操作顺序为deacb.(2)T1 = 300 K, T 2 = 360 K,po= 1.0 X 105 Pa,由于密封空气的体积不变，由查理定律可po ppoT2 1.0 X 105 X 360得 Tp01 = Tp2,故 p = pT0T12 =° X31000 X5Pa = 1.2 X 105 Pa.答案：(1)deacb (2)1.2 X 105 Pa11 .如下列图，汽缸A中封闭有一定质量的气体，活塞B与A的接触面是光滑的且 不漏气,B上放一重物C,B与C的总重力为G,大气压为1 atm.当汽缸内气体温度是20 C时,活塞与汽缸 底部距离为hi;当汽

10、缸内气体温度是100 C时活塞与汽缸底部的距离是多少？汽缸内气体温度发生变化时，汽缸内气体的压强保持不变，大小为P = po+再其解S为活塞的横截面积，应用盖一吕萨克定律即可求解.末状以汽缸内气体为研究对象初状态温度T1 = (273 + 20) K= 293 K,体积 V = h1S ；温度 T2 = (273 + 100 ) K = 373 K .Vi V2由盖一吕萨克定律可得T11 = T22 (式中温度为热力学温T2 12V2=KVl=T；hlS变化后活塞与汽缸底部的V2 373h2=度 S求得勿-答案：1.27h112. 一定质量的理想气体，由A状态沿AB直线变化到B状态,如下列图,求:(1)(2)在由A变化到B的过程中,气体的最高温度是多少?解析：(i)由图可直接PA =PB =Va= 1 (升)，Vb= 3 (升).由理想气体状态方程:PaVa pB Vb 3 X 1 1 X 3 Ta = Tb，即 300 = Tb . Tb = 300 K, t b = 27 C .(2)解法一 由图中可看由理想气体状态方程Ptv= c可知,要使温度最高，要求p V值最大,300 =3 X 12X0Tm , Tm = 400 K, t m = 127 C .解法二据