2019-2020学年高中物理 第8章 气体 2 气体的等容变化和等压变化提能训练（含解析）新人教版选修3-3

气体的等容变化和等压变化基础达标1民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上其原因是，当火罐内的气体()a温度不变时，体积减小，压强增大b体积不变时，温度降低，压强减小c压强不变时，温度降低，体积减小d质量不变时，压强增大，体积减小【答案】b2描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是下图中的哪一个()【答案】d解析：等容变化的过程的pt图线在t轴上的交点坐标是(273 ，0)，d正确3(2019浦东期末)如图所示，粗细均匀的u形管竖直放置，管内有水银柱封住一段空气柱，如果沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，保持弯曲部分管子位置不动，则封闭在管内的空气柱将()a体积不变b体积变大c压强变大d压强不变【答案】c解析：设玻璃管两侧水银面高度差是h，大气压为p0，封闭气体压强pp0gh，沿虚线所示的位置把开口一侧的部分截掉，高度差变小成h，对水银受力分析，在右侧以向上为正方向，有f(p0p)sghsgs(hh)，受力向上，故水银将压缩左侧封闭气体，封闭气体压强变大，体积变小，故c正确，a、b、d错误4在密封容器中装有某种气体，当温度从50 升高到100 时，气体的压强从p1变到p2，则()abcd12【答案】c解析：由于气体做等容变化，所以，故c选项正确5(2019杨浦二模)两个容器a、b，用截面均匀的水平细玻璃管相连，如图所示，a、b所装气体的温度分别为17 和27 ，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高10 ，那么水银柱将()a向右移动b向左移动c不动d条件不足，不能确定【答案】a解析：假定两个容器的体积不变，即v1，v2不变，a、b中所装气体温度分别为290 k和300 k，当温度升高t时，容器a的压强由p1增至p1，p1p1p1，容器b的压强由p2增至p2，p2p2p2.由查理定律得p1t，p2t，因为p2p1，所以p1p2，即水银柱应向右移动故选a6(多选)一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5 升高到10 ，体积的增量为v1；温度由10 升高到15 ，体积的增量为v2，则下面说法中不正确的是()av1v2bv1v2cv1v2d无法确定【答案】bcd解析：由盖吕萨克定律可得，即vv1，所以v1v1，v2v2(v1、v2分别是气体在5 和10 时的体积)，而，所以v1v2，a正确本题选不正确的，故选bcd能力提升7(2019武汉名校检测)如图所示，两端封闭的u形管位于竖直平面内，a、b管中有一定质量的理想气体处于室温状态，开始时a、b管中的水银面相平，现使u形管在竖直平面内顺时针转过一个不大的角度，待管中水银柱稳定后，保持管转动后的姿态不变()a若让u形管自由下落，则b管中的水银面将上升b若让u形管自由下落，则两管中的气体压强将相等c若将整个u形管放入热水中，则b管中的水银面将上升d若将整个u形管放入热水中，则两管中的气体压强将相等【答案】b解析：设未放入热水中时a、b两部分气体的压强大小分别为pa、pb假设放入热水中后，束缚住水银柱不动，则两部分气体都发生等容变化，根据查理定律得对a中气体，则得，即，得papa，同理可得pbpb，由于papb，则得patc，故eaec，b正确；对选项c，cd过程为恒温升压过程，外界对系统做正功，但系统内能不变，故放热，放热量qw外，c错误；对选项d，da过程为恒压升温过程，体积增加，对外做功，故吸热，但吸热量qw外e內，故qw外，d错误；对选项e，bc过程恒压降温，体积减小， wpvnrtbc，da过程wpvnrtda，因为，故，e正确10(2019新课标卷)如图，一竖直放置的汽缸上端开口，汽缸壁内有卡口a和b，a、b间距为h，a距缸底的高度为h；活塞只能在a、b间移动，其下方密封有一定质量的理想气体，已知活塞质量为m，面积为s，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均绝热，不计它们之间的摩擦，开始时活塞处于静止状态，上、下方气体压强均为p0，温度均为t0，现用电热丝缓慢加热汽缸中的气体，直至活塞刚好到达b处求此时汽缸内气体的温度以及在此过程中气体对外所做的功，重力加速度大小为g【答案】t0(p0smg)h解析：设活塞刚要离开a处时汽缸内气体的温度为t1，压强为p1在此段过程中，封闭气体做等容变化，根据查理定律得而p1可得t1t0设活塞到达b处时汽缸内气体的温度为t2活塞上升过程，汽缸内气体做等压变化，则有解得t2t1t0在此过程中气体对外所做的功wfhp1sh(p0smg)h11如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在a、b两处设有限制装置，使活塞只能在a、b之间活动，b左面汽缸的容积为v0，a、b之间的容积为0.1v0.开始时活塞在b处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 k，现缓慢加热汽缸内的气体，直至399.3 k求： 甲 乙(1)活塞刚离开b处时的温度tb；(2)缸内气体最后的压强p；(3)在图乙中画出整个过程的pv图线【答案】(1)330 k(2)1.1p0(3)见解析图解析：(1)活塞离开b之前，气体做等容变化，根据查理定律，得解得tb k330 k(2)考虑气体各状态间的关系，设活塞最终可以移动到a处，活塞从刚离开b处到刚到达a