2019-2020学年高中物理 第8章 气体 课时作业6 气体的等容变化和等压变化（含解析）新人教版选修3-3

课时作业(六)1冬天有这样的现象：剩有半瓶水的热水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时不易拔出来，主要原因是瓶内气体()a温度不变，体积减小，压强增大b体积不变，温度降低，压强减小c温度降低，体积减小，压强不变d质量不变，体积减小，压强增大解析由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间，瓶内的温度会降低，即气体的温度降低，根据查理定律得温度降低，压强减小即暖瓶内的压强减小，气体向外的压力减小，所以拔出瓶塞更费力答案b2一定质量的气体，保持体积不变，当它的温度从100 升高到200 时，它的压强()a改变为原来的b改变为原来的2倍c改变为原来的 d改变为原来的解析根据查理定律，一定质量的气体，保持体积不变，温度升高时气体的压强跟它的热力学温度成正比，即：，初状态：t0100 373 k，末状态：t1200 473 k；所以得：.即温度从100 升高到200 时，它的压强改变为原来的.故正确的选项为d，a、b、c项都错误答案d3一定质量的气体，在压强不变时，温度每升高1 ，它的体积的增加量()a相同 b逐渐增大c逐渐减小 d成正比例地增大解析气体等压变化，根据盖吕萨克定律c，有：，故vt，故温度每升高1 ，它的体积的增加量相同答案a4如图所示甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像，关于这两个图像的正确说法是()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273.15 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乙图表明随温度每升高1 ，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项正确；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0 k，故b项错；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项错；由于图线是直线，故d项正确答案ad5.如图所示是一定质量的气体从状态a经b到状态c的pt图像，由图像可知()avavbbvbvccvbvc解析图线ab的延长线过pt图像的坐标原点，说明从状态a到状态b是等容变化，故a项正确；连接oc，该直线也是一条等容线，且直线的斜率比ab小，则c状态的体积要比a、b状态大，故c项也正确；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pvc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ac6.如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强()a逐渐增大b逐渐减小c始终不变d先增大后减小解析在vt图像中，各点与坐标原点连线的斜率表示压强的大小，斜率越小，压强越大，故选a项答案a7如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是()解析假设水银柱不动，则两端封闭气体，发生等容变化，根据查理定律有pp，再根据各选项条件判断，c、d项正确答案cd8.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30 cm，当水温是90 时，空气柱的长度是36 cm，则该同学测得的绝对零度相当于多少摄氏度()a273 b270 c268 d271 解析由等压变化知所以有，即，t300，所以绝对零度应是30 300 270 ，b项正确答案b9.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞，使气缸悬空而静止设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相同，则下列结论中正确的是()a若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些b若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增大c若气温升高，则活塞距地面的高度将减小d若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大解析若外界大气压增大或气温升高，因弹簧的弹力总等于活塞与气缸的总重力保持不变，则弹簧长度不变，a、c项错；对气缸分析，据平衡条件可知大气压增大，密封气体的压强增大，又气体温度不变，则体积减小，而活塞的位置不变，所以气缸的上底面距地面的高度将减小，b项错；若气温升高，分析气缸的平衡可知密封气体发生等压变化，根据盖吕萨克定律知体积增大，气缸的上底面距地面的高度将增大，d项正确答案d10为了测试某种安全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试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t1；b当安全阀开始漏气时，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将待测安全阀安装在容器盖上；e盖紧装有安全阀的容器盖，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：_；(2)若测得的温度分别为t127 ，t287 ，已知大气压强为1.0105 pa，则这个安全阀能承受的最大内部压强的测试结果是_解析(1)将安全阀安装在容器盖上，密封空气，记录其初始温度t1，然后加热密封空气，待漏气时记录容器内的空气温度t2，故正确的操作顺序为deacb.(2)已知t1300 k，t2360 k，p01.0105 pa，由于密封空气的体积不变，由查理定律可得，故p pa1.2105 pa.答案(1)deacb(2)1.2105 pa11.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297 k，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tb363 k.(2)如图所示12.如图所示，这是一种气体温度计的示意图，测温泡b内存储有一定气体，经毛细管与水银压强计的左臂m相连，测温时，使测温泡与待测系统做热接触上下移动压强计的右臂m，使左臂中的水银面在不同温度下始终固定在同一位置o处，以保持气体的体积不变已知在标准状态下大气压强为p0，左、右臂水银面的高度差为h0，实际测温时，大气压强为p1，左、右臂水银面的高度差为h1，试用上述物理量推导所测摄氏温度t的表达式(压强单位都是 cmhg)解析b经毛细管与m相连，则可近似认为测温泡b内气体的体积不变，满足查理定律初态时：p初p0h0，t0273 k；末态时：p末p1h1由查理定律得，又tt1273，联立各式解得t.13.如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40 cm2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60 cm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(p01.0105 pa为大气压强)，温度为300 k现缓慢加热气缸内气体，当温度为330 k，活塞恰好离开a、b；当温度为360 k时，活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体a的体