2020-2021学年新教材高中物理 第二章 气体、固体和液体 3 气体的等压变化和等容变化课后习题（含解析）新人教版选择性必修第三册.docx

1、气体的等压变化和等容变化课后篇巩固提升基础巩固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解析冬季气温较低,瓶中的气体在V不变时,因温度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,故正确答案为D。答案D2.(2020上海宝山区二模)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

2、子平均动能减小解析一个密闭容器,又不考虑容器热胀冷缩,所以体积不变,质量不变,根据=MV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VT=C可知温度降低,温度是分子平均动能的标志,温度降低分子平均动能减小,故C错误,D正确。答案D3.(2020山东淄博二模)一定质量的理想气体由状态A沿平行于T轴的直线变化到状态B,然后沿过原点的直线由状态B变化到状态C,p-T图像如图所示。关于该理想气体在状态A、状态B和状态C时的体积VA、VB、VC的关系正确的是()A.VA=VB=VCB.VAVBVCD.VAVBVC解析从A到B为等压变化,根据VT=C可知,随着温度的升高,体积增大,故

3、VAVB,从B到C为过坐标原点的直线,为等容变化,故VB=VC,所以VAVB=VC,故A、C、D错误,B正确。答案B4.(2020上海金山区二模)如图,一定质量的理想气体从状态A沿直线变化到状态B的过程中,其温度()A.保持不变B.逐渐升高C.逐渐降低D.先升高后降低解析根据理想气体方程知pVT=C,即p=CTV,p-1V图像上的点到原点连线的斜率反映温度的高低,如图知A点温度大于B点的温度,由A到B温度降低,故C正确,A、B、D错误。答案C5.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

4、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。解析(1)根据盖吕萨克定律:VT=C,则V=CT,所以V=CT,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V+L1ST1=V+L0STm,解得:Tm=(V+L0S)T1V+L1S。答案(1)刻度是均匀的(2)(V+L0S)T1V+L1S能力提升1.(2020上海宝山区一模)如图,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

5、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-1p图像是()解析由题可知,气体做等容变化,由查理定律:pT=C可知,当气体的体积不变,温度升高时,气体的压强增大,则1p减小。由此可知,图像A、B、D都错误,C正确。答案C2.(2020上海奉贤区一模)如图,一定质量的理想气体从初始状态M经过M1、M2、M3变化过程到达状态1、2、3,则气体()A.M1过程不可能实现B.M2过程体积保持不变C.M3过程不可能实现D.M3过程体积逐渐增大解析由图示图像可知,M2过程p-T图像的反向延长线过原点,即p与T成正比,该过程为等容过程,气体体积不变,故B正确。由

6、理想气体状态方程pVT=C可知:p=CVT,p-T图像的斜率:k=CV,p-T图像斜率越大,表明气体体积V越小,斜率越小气体体积V越大,由图示图线可知,M1过程图线的斜率小于M2过程图线的斜率,M3过程图线斜率大于M2过程图线的斜率,由于M2过程气体体积不变,故M1过程气体体积变大,M3过程气体体积变小,即状态1的体积大于状态2的体积,状态3的体积小于状态2的体积,由理想气体状态方程可知,若气体体积变化,M1、M3过程都是可能实现的,故A、C、D错误。答案B3.(2020江苏扬州模拟)一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图像如图所示。已知气体在状态C时的温度为27 ,阿伏加德

7、罗常数为6.01023 mol-1,在标准状态(压强p0=1.0105 Pa,温度t0=0 )下理想气体的摩尔体积都为22.4 L,求该气体的分子数。(计算结果保留一位有效数字)解析设该理想气体在标准状态下体积为V,对状态C标准状态,气体做等压变化,由盖吕萨克定律得VT0=VCTC则V=VCTCT0=3300273L=2.73L该气体的分子数N=VV0NA=2.7322.46.01023=71022(个)答案71022个4.图甲所示是一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5105 Pa。(1)分析A到B过程中压强变化的情形,并根据图像提供的信

8、息,计算图中TA的温度值。(2)请在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的p-T图像,并在图线相应位置上标出字母A、B、C。如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程。解析(1)由题图甲可以看出,A与B的连线的延长线过原点O,所以从A到B是一个等压变化过程,即pA=pB。根据盖吕萨克定律可得VATA=VBTB,所以TA=VATBVB=0.43000.6K=200K。(2)由题图甲可以看出,从B到C是一个等容变化过程,根据查理定律得pBTB=pCTC。所以pC=TCpBTB=4001.5105300Pa=2.0105Pa。则可画出由状态A经B到C的p-T图像如图所示。答案(1)200 K(2)见解析