2019秋 金版学案 物理·选修3-3（人教版）练习：第八章2气体的等容变化和等压变化 Word版含解析.pdf

第八章第八章 气体气体 2 气体的等容变化和等压变化气体的等容变化和等压变化 A 级 抓基础级 抓基础 1.一定质量的气体， 压强保持不变， 下列过程可以实现的是 （ ）一定质量的气体， 压强保持不变， 下列过程可以实现的是 （ ） A.温度升高，体积增大 温度升高，体积增大 B.温度升高，体积减小温度升高，体积减小 C.温度不变，体积增大温度不变，体积增大 D.温度不变，体积减小温度不变，体积减小 解析：解析：一定质量的气体，压强保持不变时，其体积和热力学温度 成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变， 体积也不发生变化，故 一定质量的气体，压强保持不变时，其体积和热力学温度 成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变， 体积也不发生变化，故 A 正确正确. 答案：答案：A 2.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍， 则气体温度的变化情况是（ ） 对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍， 则气体温度的变化情况是（ ） A.气体的摄氏温度升高到原来的二倍气体的摄氏温度升高到原来的二倍 B.气体的热力学温度升高到原来的二倍气体的热力学温度升高到原来的二倍 C.气体的摄氏温度降为原来的一半气体的摄氏温度降为原来的一半 D.气体的热力学温度降为原来的一半气体的热力学温度降为原来的一半 解析：解析：一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比， 即，得 一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比， 即，得 T22T1，B 正确正确. p1 1 T T1 1 p p2 2 T T2 2 p p2 2T T1 1 p p1 1 答案：答案：B 3.贮气罐内的某种气体， 在密封的条件下， 温度从贮气罐内的某种气体， 在密封的条件下， 温度从 13 上升到上升到 52 ，则气体的压强（ ），则气体的压强（ ） A.升高为原来的升高为原来的 4 倍 倍 B.降低为原来的降低为原来的1 1 4 4 C.降低为原来的降低为原来的 D.升高为原来的升高为原来的 2 22 2 2 25 5 2 25 5 2 22 2 解析：解析：气体体积不变，由查理定律得，气体体积不变，由查理定律得， p p1 1 p p2 2 T T1 1 T T2 2 p p2 2 p p1 1 T T2 2 T T1 1 2 27 73 352 27313 2 25 5 2 22 2 故故 D 对对. 答案：答案：D 4.（多选）一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了 ，若气（多选）一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了 ，若气 1 2 体原来温度是体原来温度是 27 ，则温度的变化是（ ），则温度的变化是（ ） A.升高到升高到 450 K B.升高了升高了 150 C.升高到升高到 40.5 D.升高到升高到 450 解析：解析：气体做等压变化，由盖吕萨克定律得气体做等压变化，由盖吕萨克定律得 V V1 1 V V2 2 T T1 1 T T2 2 V V1 1 V V1 11 2V 1 1 ，T2450 K，T（450300）K150 K150 ，故，故 A、B 2 27 73 327 T2 对对. 答案：答案：AB 5.如图为如图为0.3 mol的某种气体的压强和温度关系的的某种气体的压强和温度关系的pt图线，图线， p0表示表示1 个标准大气压，则在状态个标准大气压，则在状态 B 时气体的体积为（ ）时气体的体积为（ ） A.5.6 L B.3.2 L C.1.2 L D.8.4 L 解析：解析：此气体在此气体在 0 时，压强为标准大气压，所以它的体积应为时，压强为标准大气压，所以它的体积应为 22.4×0.3 L6.72 L.根据图线所示， 从根据图线所示， 从 p0到到 A 状态， 气体是等容变化，状态， 气体是等容变化， A 状态的体积为状态的体积为 6.72 L，温度为（，温度为（127273）K400 K.从从 A 状态到状态到 B 状态为等压变化，状态为等压变化，B 状态的温度为（状态的温度为（227273）K500 K，根据盖 吕萨克定律， ，根据盖 吕萨克定律， V VA A T TA A V VB B T TB B 得得 VB L8.4 L. V VA AT TB B T TA A 6 6. .7 72 2 ×× 5 50 00 0 4 40 00 0 答案：答案：D 6.用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便， 但如果剧烈碰撞或严重 受热会导致爆炸 用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便， 但如果剧烈碰撞或严重 受热会导致爆炸.我们通常用的可乐易拉罐容积我们通常用的可乐易拉罐容积 V355 mL.假设在室 温（ 假设在室 温（17 ）罐内装有）罐内装有 0.9V 的饮料，剩余空间充满的饮料，剩余空间充满 CO2气体，气体压 强为 气体，气体压 强为 1 atm.若易拉罐承受的压强为若易拉罐承受的压强为 1.2 atm，则保存温度不能超过多 少？ ，则保存温度不能超过多 少？ 解析：解析：取取 CO2气体为研究对象，则：气体为研究对象，则： 初态：初态：p11 atm， T1（27317） K290 K. 末态：末态：p21.2 atm，T2未知量未知量. 气体发生等容变化，气体发生等容变化， 由查理定律得：由查理定律得： p p2 2 p p1 1 T T2 2 T T1 1 T2T1 K348 K， p p2 2 p p1 1 1 1. .2 2 ×× 2 29 90 0 1 1 t（348273） 75 . 答案：答案：75 B 级 提能力级 提能力 7.一个密封的钢管内装有空气，在温度为一个密封的钢管内装有空气，在温度为 20 时，压强为时，压强为 1 atm， 若温度上升到 ， 若温度上升到 80 ，管内空气的压强约为（ ），管内空气的压强约为（ ） A.4 atm B. atm 1 1 4 4 C.1.2 atm D. atm 5 5 6 6 解析：解析：由得：，由得：， p p1 1 p p2 2 T T1 1 T T2 2 1 1 p p2 2 2 27 73 320 27380 p21.2 atm. 答案：答案：C 8.一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由 0 升高到升高到 10 时，其压强的增量为时，其压强的增量为p1，当它由，当它由 100 升高到升高到 110 时，所增压 强 时，所增压 强p2，则，则p1与与p2之比是（ ）之比是（ ） A.101 B.373273 C.11 D.383283 解析：解析：由查理定律得由查理定律得p T，一定质量的气体在体积不变的条，一定质量的气体在体积不变的条 p p T T 件下，恒量， 温度由件下，恒量， 温度由 0 升高到升高到 10 和由和由 100 升高到升高到 110 ， p p T T T10 K 相同，故压强的增量相同，故压强的增量p1p2，C 项正确项正确. 答案：答案：C 9.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 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 刻度线时，空气柱长度为刻度线时，空气柱长度为 30 cm；当水温是；当水温是 90 刻度线时，空 气柱的长度是 刻度线时，空 气柱的长度是 36 cm，则该同学测得的绝对零度相当于刻度线（ ），则该同学测得的绝对零度相当于刻度线（ ） A.273 B.270 C.268 D.271 解析 ：解析 ： 当水温为当水温为 30 刻度线时，刻度线时， V130S； 当水温为； 当水温为 90 刻度线时，刻度线时， V2 36S，设，设 Tt 刻线刻线x，由盖吕萨克定律得，即，由盖吕萨克定律得，即 V V1 1 t t1 1x V V2 2 t t2 2x ，解得，解得 x270 刻线，故绝对零度相当于刻线，故绝对零度相当于270 30S 30刻刻线 线x 3 36 6S S 9 90 0刻刻线 线x 刻度，故选刻度，故选 B. 答案：答案：B 10.（多选）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直 平面的 （多选）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直 平面的 U 形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管 内水银面高 形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管 内水银面高 h，能使，能使 h 变大的原因是（ ）变大的原因是（ ） A.环境温度升高环境温度升高 B.大气压强升高大气压强升高 C.沿管壁向右管内加水银沿管壁向右管内加水银 D.U 形玻璃管自由下落形玻璃管自由下落 解析 ：解析 ： 对左管被封气体 ：对左管被封气体 ： pp0ph，由，由k，可知当温度，可知当温度 T 升高，升高， pV T 大气压大气压 p0不变时，不变时，h 增加，故增加，故 A 正确；大气压升高，正确；大气压升高，h 减小，减小，B 错； 向右管加水银时， 由温度 错； 向右管加水银时， 由温度 T 不变，不变， p0不变，不变， V 变小，变小， p 增大， 即增大， 即 h 变大，变大， C 正确 ；正确 ； U 形管自由下落，水银完全失重，气体体积增加，形管自由下落，水银完全失重，气体体积增加，h 变大，变大，D 正 确 正 确. 答案：答案：ACD 11.如图所示，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为如图所示，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为 5×× 10 3 m2，一定质量的气体被质量为 ，一定质量的气体被质量为 2.0 kg 的光滑活塞封闭在气缸内， 其压强为 的光滑活塞封闭在气缸内， 其压强为 Pa（大气压强取（大气压强取 1.01×105 Pa，g 取取 10 m/s2）.若从若从 初温初温 27 开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由 0.50 m 缓慢地 变为 缓慢地 变为 0.51 m，则此时气体的温度为 ，则此时气体的温度为 . 解析：解析：p1 Pa0.04×105 Pa， F S m mg g S S 2 2 ×× 1 10 0 5 5 ×× 1 10 0 3 所以所以 pp1p00.04×105 Pa1.01×105 Pa1.05××105 Pa，由盖 吕萨克定律得， ，由盖 吕萨克定律得， V V1 1 T T1 1 V V2 2 T T2 2 即，所以即，所以 t33 . 0 0. .5 5S S 2 27 73 327 0 0. .5 51 1S S 2 27 73 3t 答案：答案：1.05×105 33 12.容积为容积为 2 L 的烧瓶，在压强为的烧瓶，在压强为 1.0×105 Pa 时，用塞子塞住，此 时温度为 时，用塞子塞住，此 时温度为 27 ， 当把它加热到， 当把它加热到 127 时， 塞子被打开了， 稍过一会儿， 重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到 时， 塞子被打开了， 稍过一会儿， 重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到 27 ，求：，求： （1）塞子打开前的最大压强；）塞子打开前的最大压强； （2）27 时剩余空气的压强时剩余空气的压强. 解析 ：解析 ： 塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化.塞子打开后， 瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利 用查理定律求解 塞子打开后， 瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利 用查理定律求解. （1）塞子打开前，选瓶中气体为研究对象）塞子打开前，选瓶中气体为研究对象 初态：初态：p11.0×105 Pa，T1（27327）K300 K. 末态：末态：p2？，？，T2（273127）K400 K. 由查理定律，可得由查理定律，可得 p2 Pa T T2 2××p p1 1 T T1 1 4 40 00 0 ×× 1 1. .0 0 ×× 1 10 05 5 3 30 00 0 1.33××105Pa. （2）塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象）塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象. 初态：初态：p11.0×105Pa，T1400 K. 末态：末态：p2？T2300 K. 由查理定律，可得由查理定律，可得 p2 Pa T T2 2××p p1 1 T T1 1 3 30 00 0 ×× 1 1. .0 0 ×× 1 10 05 5 4 40 00 0 0.75×105Pa. 答案：答案：（1）1.33×105Pa （ （2）0.75×105Pa