新教材2023_2024学年高中物理第2章气体固体和液体分层作业8气体的等压变化和等容变化新人教版选择性必修第三册

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第二章分层作业8　气体的等压变化和等容变化A级 必备知识基础练1.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2.一个密闭容器中装有气体,当温度变化时气体压强减小了(不考虑容器热胀冷缩),则气体的(　　)A.密度增大B.密度减小C.分子平均动能增大D.分子平均动能减小3.(多选)对于一定质量的理想气体,下列过程可能发生的是(　　)A.气体的温度变化,但压强、体积保持不变B.气体的温度、压强保持不变,而体积发生变化C.气体的温度保持不变,而压强、体积发生变化D.气体的温度、压强、体积都发生变化4.(2023四川达州高二期末)一定质量的理想气体,由状态C(6,2)沿直线CB变化到A(2,6),如图所示。气体在C、B、A三个状态中的温度之比是(　　)A.1∶1∶1 B.1∶2∶3C.3∶4∶3 D.4∶3∶45.(多选)(2023吉林高二模拟)如图所示,一定质量的理想气体经历的两个不同过程分别由体积—温度(V-t)图像上的两条直线Ⅰ和Ⅱ表示,V1和V2分别为两直线与纵轴交点的纵坐标;t0为它们的延长线与横轴交点的横坐标,t0=-273.15 ℃;a、b为直线Ⅰ上的两点,c为直线Ⅱ上的一点。由图可知(　　)A.气体在状态a和b的压强之比=1B.气体在状态a和b的压强之比=2C.气体在状态b和c的压强之比D.气体在状态b和c的压强之比6.如图所示,一导热性能良好的汽缸内用活塞封住一定质量的气体(不计活塞与缸壁的摩擦),缸底离地高度为H,活塞距地高度为h,当温度降低时,下列说法正确的是(　　)A.气体压强减小 B.汽缸高度H减小C.活塞高度h减小 D.气体体积增大7.(2023重庆沙坪坝高二期末)如图所示,一定质量的理想气体由状态A经状态B变到状态C。图中纵轴表示气体体积,横轴表示气体的热力学温度,T0、V0为已知量。(1)求状态A的温度TA。(2)若状态A的压强为p0,求状态C的压强。B级 关键能力提升练8.如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,活塞将气体封闭在汽缸内。设有a、b两卡环,使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上,现缓慢加热缸内气体,直到活塞刚要离开卡环。能正确反映缸内气体体积压强变化的V-图像是(　　)9.如图所示p-V图像,1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态,对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数,则下列说法正确的是(　　)A.T1=T2>T3 B.T1=T3>T2C.N1=N2>N3 D.N1=N3>N210.(2023湖南长沙高二模拟)两位同学为测量一个内部不规则容器的容积,设计了一个实验,在容器上插入一根两端开口的玻璃管,接口用蜡密封,如图所示。玻璃管内部横截面积S=0.2 cm2,管内一静止水银柱封闭着长为L1=5 cm的空气柱,水银柱长为L=4 cm,此时外界温度为T1=27 ℃,现把容器浸入温度为T2=47 ℃的热水中,水银柱静止时,下方的空气柱长度变为L2=8.7 cm,实验时大气压相当于76 cm汞柱产生的压强且不变。根据以上数据可以估算出容器的容积约为(　　)A.5 cm3 B.7 cm3C.10 cm3 D.12 cm311.(2023山东聊城高二期中)一定质量的理想气体从状态A开始,经历状态B、C、D回到状态A的p-T图像如图所示,其中BA的延长线经过原点O,BC、AD与横轴平行,CD与纵轴平行,下列说法正确的是(　　)A.A到B过程中,气体的压强变大、温度升高、体积变大B.B到C过程中,气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数增多C.C到D过程中,体积变大、分子热运动剧烈程度不变D.D到A过程中,气体压强不变、内能减小、体积变大12.如图所示,空的饮料罐中插入一根粗细均匀的透明吸管,罐口处密封,吸管内注入一小段油柱(长度可以忽略),制成简易气温计,已知饮料罐的容积为V,吸管内部横截面积为S,罐口外吸管长度为L0。当温度为T1时,油柱与罐口相距L1,不计大气压的变化。 (1)简要说明吸管上标示的气温刻度是否均匀;(2)求气温计能测量的最高温度Tm。
分层作业8　气体的等压变化和等容变化1.D　冬季气温较低,瓶中的气体体积V不变时,由查理定律知温度T减小而使压强p减小,这样瓶外的大气压力将瓶塞往下推,使瓶塞盖得紧紧的,所以拔起来就感到很吃力,故D项正确。2.D　一个密闭容器,又不考虑容器热胀冷缩,所以气体体积不变,质量不变,根据ρ=,可知密度不变,故A、B错误;气体的体积不变,压强减小,根据查理定律=C,可知温度降低,分子平均动能减小,故C错误,D正确。3.CD　根据理想气体状态方程=C可知气体的温度变化,压强和体积至少有一个量变化,故A错误;根据理想气体状态方程=C可知气体的温度、压强保持不变,则体积也保持不变,故B错误;根据理想气体状态方程=C可知气体的温度保持不变,而压强、体积发生变化,但压强和体积的乘积不变是可能的,故C正确;根据理想气体状态方程=C可知气体的温度、压强、体积可以同时都发生变化,故D正确。4.C　根据理想气体状态方程=C,可知TC∶TB∶TA=pCVC∶pBVB∶pAVA,结合图像可得TC∶TB∶TA=3∶4∶3,故C正确,A、B、D错误。5.AC　根据理想气体状态方程=C可得V=(t+273.15K),因两条直线都过绝对零度点,可知两条直线都是等压图线,则状态a和b的压强相等,即=1,A正确,B错误;由V=(t+273.15K)知图线的斜率k=,即=p,则压强比等于斜率的反比,故状态b和c的压强之比,C正确,D错误。6.B　对汽缸受力分析可知m0g+p0S=pS,当温度降低时,气体的压强不变;对活塞和汽缸的整体受力分析可知(m+m0)g=kx,当温度变化时,x不变,即h不变;根据盖-吕萨克定律可得,故温度降低时,气体的体积减小,因h不变,则汽缸高度H减小,选项B正确,A、C、D错误。7.答案 (1)T0　(2)p0解析 (1)由V-T图像可知气体从状态A到状态B发生等压变化,由盖-吕萨克定律,有解得TA=T0。(2)气体从状态A到状态C,由理想气体状态方程,有解得pC=p0。8.C　由题可知,气体做等容变化,由查理定律=C可知,当气体的体积不变,温度升高时,气体的压强增大,则减小。由此可知,A、B、D错误,C正确。9.B　从“1”到“2”是等容变化,根据查理定理可知“2”状态温度低,分子平均动能小,所以单位时间内撞击器壁上单位面积的平均次数少,即T1>T2,N1>N2;从“1”到“3”,因为1点状态压强与体积的积与3点状态压强与体积的积相等,说明T1=T3;从“2”到“3”是等压膨胀,气体分子在单位时间内撞击器壁单位面积的次数减少,即N2>N3,故B正确,A、C、D错误。10.C　设容器的容积为V,由气体的等压变化可知,又V1=V+L1S,V2=V+L2S,解得V=10.1cm3,故选C。11.C　在该图像中过原点的直线是等容线,A到B过程中,气体的体积不变,故A错误;B到C过程中,压强不变,温度升高,则分子平均动能增大,由=C知体积变大,气体分子单位时间内撞击单位面积器壁的次数减少,故B错误;C到D过程中,温度不变,气体分子热运动剧烈程度不变,由pV=C知体积变大,故C正确;D到A过程中,等压变化、温度降低,则气体内能减小,由=C知体积减小,故D错误。12.答案 (1)刻度是均匀的(2)解析 (1)根据盖-吕萨克定律=C,得V=CT,所以ΔV=CΔT,即体积的变化量与温度的变化量成正比,吸管上标的刻度是均匀的。(2)罐内气体压强保持不变,有,解得Tm=。