高中物理 第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化同步练习 新人教版选修33.doc

【成才之路】2016高中物理 第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化同步练习 新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1(张店20132014学年高二下学期检测)在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原因是()a软木塞受潮膨胀b瓶口因温度降低而收缩变小c白天气温升高，大气压强变大d瓶内气体因温度降低而压强减小答案：d解析：冬季气温较低，瓶中的气体在v不变时，因t减小而使p减小，这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推，使瓶塞盖得紧紧的，所以拔起来就感到很吃力，故正确答案为d。2对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列正确说法的是()a气体的摄氏温度升高到原来的两倍b气体的热力学温度升高到原来的两倍c温度每升高1 k体积增加原来的d体积的变化量与温度的变化量成反比答案：b解析：由盖吕萨克定律可知a错误，b正确；温度每升高1 即1 k，体积增加0 体积的，c错误；由盖吕萨克定律的变形式可知d错误。3一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 升高到10 时，其压强的增加量为p1，当它由100 升高到110 时，其压强的增加量为p2，则p1与p2之比是()a11b110c10110d11010答案：a解析：等容变化，这四个状态在同一条等容线上，因t相同，所以p也相同，故a正确。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至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的体积答案：bcd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。5如图所示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273.15c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乙图表明温度每升高1，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变答案：ad解析：由查理定律pctc(t273.15)及盖吕萨克定律vctc(t273.15)可知，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轴的交点温度为273.15，即热力学温度的0k，故b错；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错；由于图线是直线，故d正确。二、非选择题6灯泡内充有氮氩混合气体，如果要使灯泡内的混合气体在500时的压强不超过1atm，在20下充气，灯泡内气体的压强至多能充到多少？答案：0.38atm解析：以灯泡内气体为研究对象，温度升高时体积不变，初状态为20，末状态温度为500，压强为1atm。应用查理定律即可求出初状态的压强。则以灯泡内气体为研究对象。由查理定律可得，可求得p1p2把t1(27320)k293k，t2(273500)k773k和p21atm代入得p11atm0.38atm。7.如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体a封闭在气缸内。在气缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p01.0105pa为大气压强)，温度为300k。现缓慢加热气缸内气体，当温度为330k，活塞恰好离开a、b；当温度为360k时，活塞上升了4cm。g取10m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体a的体积。答案：(1)4kg(2)640cm3解析：(1)设物体a的体积为v。t1300k，p11.0105pa，v16040vt2330k，p2(1.0105)pa，v2v1t3360k，p3p2，v36440v由状态1到状态2为等容过程代入数据得m4kg(2)由状态2到状态3为等压过程代入数据得v640cm3能力提升一、选择题(1、2题为单选题，3题为多选题)1如图，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，当温度升高时，改变的量有()a活塞高度hb气缸体高度hc气体压强pd弹簧长度l答案：b解析：气体做等压变化，温度升高时，体积变大，所以气缸距地面高度h减小。2.如图所示，某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度，当容器水温是30时，空气柱长度为30cm，当水温是90时，空气柱的长度是36cm，则该同学测得的绝对零度相当于多少摄氏度()a273b270c268d271答案：b解析：由等压变化知所以有，即，t300，所以绝对零度应是30300270，b对。3一定质量理想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()aab过程中不断增加bbc过程中保持不变ccd过程中不断增加dda过程中保持不变答案：ab解析：首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，b正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，a正确；cd是等压线，温度降低则体积减小，c错误；连接ao交cd于e，则ae是等容线，即vave，因为vdve，所以vdva，所以da过程中体积不是保持不变，d错误。二、非选择题4如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在a、b两处设有限制装置，使活塞只能在a、b之间运动，a左侧气缸的容积为v0，a、b之间容积为0.1v0，开始时活塞在a处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297k，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到b。求：(1)活塞移动到b时，缸内气体温度tb；(2)画出整个过程的pv图线。答案：(1)363k(2)如图所示解析：(1)活塞由a移动到b的过程中，先做等容变化，后做等压变化。由气态方程得解得tb363k。(2)如上图所示5.如图所示，a气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27，活塞与气缸底部距离为h，活塞截面积为s。气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为m。若不计一切摩擦，当气体的温度升高10且系统稳定后，求重物m下降的高度。答案：h解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析活塞可知，气体发生等压变化。由盖吕萨克定律知：，v1sh，vsht1300k，解得hth。6.(大庆铁人中学20142015学年高二下学期期中)如图所示为验证查理定律的实验装置，a为烧瓶，内贮空气。b为u形管，下部与较长的软橡胶管相连。由于组装不慎，u形管左侧10cm水银柱的下方混入一段长为4cm的空气柱，左侧水银柱上表面与标志线e对齐。开始时烧瓶所在水槽内水温为7，u形管两边水银面相平。当水温升至63时，调整右边开口水银管的高度，使左侧水银柱上表面仍与标志线e对齐。已知大气压p076cmhg。试求此时：(1)烧瓶a中的气体压强；(2)左侧管内空气柱的长度；(保留2位有效数字)(3)右侧管内水银面升高的高度。(保留3位有效数字)答案：(1)96cmhg(2)3.4cm(3)16.6cm解析：(1)设烧瓶内空气为a，u形管中混入的空气柱为b，它们初始状态的压强分别为pa和pb。由图得：pbp0gh(7614)cmhg90cmhgp