2019-2020學(xué)年高中物理第二章固體液體和氣體第八節(jié)氣體實驗定律Ⅱ訓(xùn)練含解析粵教版選修3-3

1、PAGE PAGE - 11 -第二章第八節(jié) 氣體實驗定律()課時作業(yè)一、單項選擇題1在冬季，剩有半瓶熱水的暖水瓶經(jīng)過一個夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊，不易拔出來，這種現(xiàn)象的主要原因是()A軟木塞受潮膨脹B瓶口因溫度降低而收縮變小C白天氣溫升高，大氣壓強(qiáng)變大D瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強(qiáng)減小解析：選D.冬季氣溫較低，瓶中的氣體在V不變時，因T減小而使p減小，這樣瓶外的大氣壓力將瓶塞位置下推，使瓶塞蓋得緊緊的，所以拔起來就感到很吃力，D正確2一定質(zhì)量的氣體保持其壓強(qiáng)不變，若熱力學(xué)溫度降為原來的一半，則氣體的體積變?yōu)樵瓉淼?)A四倍B二倍C一半 D四分之一解析：選C.壓強(qiáng)不變，應(yīng)用蓋呂薩克定

2、律得知溫度減半，體積也減半3.如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的VT圖象，由圖象可知()ApApB BpCpC DpCpB解析：選D.AB在等壓線上，C狀態(tài)的壓強(qiáng)大于A和B狀態(tài)的壓強(qiáng)4如圖所示，兩個完全相同的圓柱形密閉容器，甲中恰好裝滿水，乙中充滿空氣，則下列說法中正確的是(容器容積恒定)()A兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由于分子撞擊器壁而產(chǎn)生的B兩容器中器壁的壓強(qiáng)都是由所裝物質(zhì)的重力而產(chǎn)生的C甲容器中pApB，乙容器中pCpDD當(dāng)溫度升高時，pA、pB變大，pC、pD也要變大解析：選C.對甲容器壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是由于液體受到重力的作用，而乙容器壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因是分子撞擊器壁產(chǎn)生的，A、B錯

3、液體的壓強(qiáng)pgh，hAhB，可知pApB，而密閉容器中氣體壓強(qiáng)各處均相等，與位置無關(guān)，pCpD，C對；溫度升高時，pA、pB不變，而pC、pD增大，D錯5如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過程是()A氣體的溫度不變B氣體的內(nèi)能增加C氣體分子的平均速率減小D氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變解析：選B.從pV圖象中的AB圖線看，氣體狀態(tài)由A變到B為等容升壓，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積不變時，壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比A中溫度不變是不對的，應(yīng)該是壓強(qiáng)增大溫度升高氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，B對氣體的溫度升高，分子平均速率增加，故C

4、錯氣體壓強(qiáng)增大，則氣體分子在單位時間內(nèi)與器壁單位面積上的碰撞次數(shù)增加，故D錯6.粗細(xì)均勻，兩端封閉的細(xì)長玻璃管中，有一段水銀柱將管中氣體分為A和B兩部分，如圖所示已知兩部分氣體A和B的體積關(guān)系是VB3VA，將玻璃管兩端空氣均升高相同溫度的過程中，水銀柱將()A向A端移動 B向B端移動C始終不動 D以上三種情況都有可能解析：選C.設(shè)水銀柱不移動，由查理定律可知peq f(T,T)p，T、T、p相同，p相同，所以水銀柱不移動，故選C.二、多項選擇題7下圖中，p表示壓強(qiáng)，V表示體積，T表示熱力學(xué)溫度，t表示攝氏溫度，則各圖中正確描述一定質(zhì)量理想氣體等壓變化規(guī)律的是()解析：選AC.一定量的氣體，在壓

5、強(qiáng)不變時，pT圖中的等壓線是一條平行于T軸的直線，A正確由蓋呂薩克定律可知：eq f(V,T)C，VCT，即壓強(qiáng)不變時，氣體的體積與熱力學(xué)溫度成正比，在VT圖中應(yīng)是一條正比例函數(shù)圖線，所以C正確8關(guān)于理想氣體，下列說法正確的是()A理想氣體狀態(tài)變化嚴(yán)格遵循氣體實驗定律B實際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體C實際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下，可看成理想氣體D所有的實際氣體在任何情況下，都可以看成理想氣體解析：選AC.理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都能遵守氣體實驗定律的氣體，A選項正確它是實際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大情況下的抽象，C正確9在下圖中，能反映理想氣體經(jīng)

6、歷了等溫變化等容變化等壓變化，又回到原來狀態(tài)的圖是()解析：選ABC.根據(jù)pV、pT、VT圖象的意義可以判斷，其中選項D顯示的是理想氣體經(jīng)歷了等溫變化等壓變化等容變化，與題意不符，選項ABC均符合題意10一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在()Aab過程中不斷增加 Bbc過程中保持不變Ccd過程中不斷減小 Dda過程中保持不變解析：選ABC.首先，因為bc的延長線通過原點(diǎn)，所以bc是等容線，即氣體體積在bc過程中保持不變，B正確；ab是等溫線，壓強(qiáng)減小則體積增大，A正確；cd是

7、等壓線，溫度降低則體積減小，C正確；連接aO交cd于e，則ae是等容線，即VaVe，因為VdVe，所以VdVa，所以da過程中體積不是保持不變，D錯誤三、非選擇題11扣在水平桌面上的熱杯蓋有時會發(fā)生被頂起的現(xiàn)象如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開始時內(nèi)部封閉氣體的溫度為300 K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0.當(dāng)封閉氣體溫度上升到303 K時，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強(qiáng)立刻減為p0，溫度仍為303 K再經(jīng)過一段時間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300 K整個過程中封閉氣體均可視為理想氣體求：(1)當(dāng)溫度上升到303 K且尚未放氣時，封閉氣體的壓強(qiáng)；(2)當(dāng)溫度恢復(fù)到300

8、K時，豎直向上提起杯蓋所需的最小力解析：(1)以開始封閉的氣體為研究對象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T0300 K，壓強(qiáng)為p0，末狀態(tài)溫度T1303 K，壓強(qiáng)設(shè)為p1，由查理定律得eq f(p0,T0)eq f(p1,T1)代入數(shù)據(jù)得p1eq f(101,100)p0.(2)設(shè)杯蓋的質(zhì)量為m，剛好被頂起時，由平衡條件得p1Sp0Smg放出少許氣體后，以杯蓋內(nèi)的剩余氣體為研究對象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T2303 K，壓強(qiáng)p2p0，末狀態(tài)溫度T3300 K，壓強(qiáng)設(shè)為p3，由查理定律得eq f(p2,T2)eq f(p3,T3)設(shè)提起杯蓋所需的最小力為F，由平衡條件得Fp3Sp0Smg聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)

9、得Feq f(201,10 100)p0S.答案：(1)eq f(101,100)p0(2)eq f(201,10 100)p0S12.如圖所示，汽缸放置在水平平臺上，活塞質(zhì)量為10 kg，橫截面積為50 cm2，厚度為1 cm，汽缸全長21 cm，大氣壓強(qiáng)為1105 Pa，當(dāng)溫度為7 時，活塞封閉的氣柱長10 cm，若將汽缸倒過來放置時，活塞下方的空氣能通過平臺上的缺口與大氣相通，g取10 m/s2，不計活塞與汽缸之間的摩擦，保留三位有效數(shù)字(1)將汽缸倒過來放置，若溫度上升到27 時，求此時氣柱的長度(2)汽缸倒過來放置后，若逐漸升高溫度，發(fā)現(xiàn)活塞剛好接觸平臺，求此時氣體的溫度解析：(1)

10、汽缸正立放置時氣體壓強(qiáng)p1p0eq f(mg,S)1.2105 Pa體積V1L1S，溫度T1(2737)K280 K；汽缸倒過來放置時氣體壓強(qiáng)p2p0eq f(mg,S)0.8105 Pa體積V2L2S，溫度T2(27327) K300 K由理想氣體狀態(tài)方程：eq f(p1L1S,T1)eq f(p2L2S,T2)解得L216.1 cm.(2)逐漸升高溫度，氣體做等壓變化：T2300 K，V2L2S，V3L3S，L320 cm由eq f(V2,T2)eq f(V3,T3)，解得T3eq f(V3,V2)T2eq f(L3,L2)T2373 K.答案：(1)16.1 cm(2)373 K課時作業(yè)

11、一、單項選擇題1對于一定質(zhì)量的氣體，下列說法正確的是()A玻意耳定律對任何壓強(qiáng)的氣體都適用B蓋呂薩克定律對任意溫度的氣體都適用C常溫常壓下的各種氣體，可以當(dāng)做理想氣體D在壓強(qiáng)不變的情況下，它的體積跟溫度成正比解析：選C.玻意耳定律、蓋呂薩克定律都是在氣體的壓強(qiáng)不太大，溫度不太低的條件下適用，A、B和D都錯誤；在常溫常壓下的各種氣體都遵從氣體實驗定律，可以當(dāng)做理想氣體，C正確2一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)為3 atm，保持溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)減小2 atm時，體積變化4 L，則該氣體原來的體積為()A.eq f(4,3) LB2 LC.eq f(8,3) L D8 L解析：選B.由題意知p13 atm，p2

12、1 atm，當(dāng)溫度不變時，一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)減小則體積變大，所以V2V14 L，根據(jù)玻意耳定律得p1V1p2V2，解得V12 L，故B正確3.用注射器做“探究氣體等溫變化規(guī)律”的實驗中，取幾組p、V值后，用p作縱坐標(biāo)，eq f(1,V)作橫坐標(biāo)，畫出peq f(1,V)圖象是一條直線，把這條直線延長后未通過坐標(biāo)原點(diǎn)，而與橫軸相交，如圖所示，可能的原因是()A各組的取值范圍太小B堵塞注射器小孔的橡膠套漏氣C在實驗中用手握住注射器而沒能保持溫度不變D壓強(qiáng)的測量值偏小解析：選D.因peq f(1,V)圖象為一直線，故氣體的質(zhì)量一定、溫度不變的條件得到滿足，B、C錯誤；取值范圍大小對實驗無太大影響，A

13、錯誤；如圖所示，先將圖線反向延長并和縱坐標(biāo)交于p，然后將eq f(1,V)軸向下平移到p，圖象過原點(diǎn)，可見壓強(qiáng)總偏小，D正確4一定質(zhì)量的氣體，保持壓強(qiáng)不變，體積減為原來的一半，則其溫度由原來的27 變?yōu)?)A127 KB150 KC13.5 D23.5 解析：選B.據(jù)蓋呂薩克定律知：eq f(V1,T1)eq f(V2,T2)，V2eq f(V1,2)，T1(27327) K300 K，解得：T2150 K.5如圖所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的pT圖象，由圖象可知()AVAVB BVBVCCVBVC解析：選C.由題圖和查理定律可知VAVB，故A錯誤；由B到C，溫度不變，壓強(qiáng)減小，說

14、明體積增大，故C正確，B、D錯誤6如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣()A體積不變，壓強(qiáng)變小B體積變小，壓強(qiáng)變大C體積不變，壓強(qiáng)變大D體積變小，壓強(qiáng)變小解析：選B.由題圖可知空氣被封閉在細(xì)管內(nèi)，水面升高時，氣體體積一定減小，根據(jù)玻意耳定律，氣體壓強(qiáng)就增大，B選項正確7如圖所示，兩端開口的U形管，右側(cè)直管中有一部分空氣被一段水銀柱與外界隔開若在左管中再注入一些水銀，則平衡后()A下部兩側(cè)水銀面A、B高度差h減小Bh增大C右側(cè)封閉氣柱體積變小D水銀面A、B高度差

15、h不變解析：選D.在左管中注入水銀過程中，右管中的封閉氣體的壓強(qiáng)不變，體積不變，所以水銀面A、B高度差h不變，D正確二、多項選擇題8.如圖所示，一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B再變到狀態(tài)C的過程，A、C兩點(diǎn)在同一條雙曲線上，則此變化過程中()A從A到B的過程溫度升高B從B到C的過程溫度升高C從A到C的過程溫度先降低再升高DA、C兩點(diǎn)的溫度相等解析：選AD.由題意可知，A、C兩點(diǎn)在同一條雙曲線上，所以A、C兩點(diǎn)的溫度相等，D正確B點(diǎn)所在等溫線比A點(diǎn)所在等溫線離原點(diǎn)遠(yuǎn)，所以從A到B的過程溫度升高，從B到C的過程溫度降低，A正確，B、C錯誤9如圖所示，為A、B兩部分理想氣體的Vt圖象，設(shè)兩部分氣體是

16、質(zhì)量相同的同種氣體，根據(jù)圖中所給條件，可知()A當(dāng)t0 時，氣體的體積A比B大0.2 m3B當(dāng)tAtB時，VAVB31C當(dāng)tAtB時，VAVB13DA、B兩部分氣體都作等壓變化，它們的壓強(qiáng)之比pApB31解析：選AB.由圖象可知，A、B兩部分氣體都發(fā)生等壓變化，所以它們在相同溫度下體積之比不變10.如圖是醫(yī)院為病人輸液的部分裝置，圖中A為輸液瓶，B為滴壺，C為進(jìn)氣管，與大氣相通則在輸液過程中(瓶A中尚有液體)，下列說法正確的是()A瓶A中上方氣體的壓強(qiáng)隨液面的下降而增大B瓶A中液面下降，但A中上方氣體的壓強(qiáng)不變C滴壺B中的氣體壓強(qiáng)隨A中液面的下降而減小D在瓶中藥液輸完以前，滴壺B中的氣體壓強(qiáng)保

17、持不變解析：選AD.進(jìn)氣管C端的壓強(qiáng)始終是大氣壓p0，設(shè)輸液瓶A內(nèi)的壓強(qiáng)為pA，可以得到pAp0gh，因此pA將隨著h的減小而增大滴壺B的頂端液面與進(jìn)氣管C頂端的高度差不受輸液瓶A內(nèi)液面變化的影響，因此壓強(qiáng)不變?nèi)?、非選擇題11圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的VT圖線已知?dú)怏w在狀態(tài)A時的壓強(qiáng)是1.5105 Pa.(1)說出AB過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖線提供的信息，計算圖中TA的溫度值(2)請在圖乙所示坐標(biāo)系中，作出由狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C的pT圖線，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母A、B、C.如果需要計算才能確定有關(guān)坐標(biāo)值，請寫出計算過程解析：(1)由題圖甲可以看出，A與B

18、的連線的延長線過原點(diǎn)O，所以AB是一個等壓變化，即pApB.根據(jù)蓋呂薩克定律可得：eq f(VA,TA)eq f(VB,TB)，所以TAeq f(VA,VB)TBeq f(0.4,0.6)300 K200 K.(2)由題圖甲可知，BC是等容變化，根據(jù)查理定律得：eq f(pB,TB)eq f(pC,TC)，所以pCeq f(TC,TB)pBeq f(400,300)pBeq f(4,3)pBeq f(4,3)pAeq f(4,3)1.5105 Pa2.0105 Pa.則可畫出由狀態(tài)ABC的pT圖線如圖所示答案：(1)壓強(qiáng)不變200 K(2)見解析12如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞已知大活塞的質(zhì)量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m21.50 kg，橫截面積為S2