新教材2022-2023學(xué)年人教版選擇性必修第三冊(cè)第二章第3節(jié)氣體的等壓變化和等容變化作業(yè)1

第二章氣體、固體和液體

第3節(jié)綜合拔高練

五年高考練考點(diǎn)1氣體實(shí)驗(yàn)定律在單一變化過程問題中的應(yīng)用1.[2021全國(guó)甲,33(1),5分,*]如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過程，分別由體積-溫度(修。圖上的兩條直線/和〃表示，匕和仁分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo);友為它們的延長(zhǎng)線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，歸二-273.15℃；a為直線/上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和人的壓強(qiáng)之比久二;氣體在狀態(tài)力和c的壓強(qiáng)之比”二。PbPc[2021湖南,15(2),8分,*]小贊同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電子天平測(cè)量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量處=600g、截面積920點(diǎn)的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)A上，左端用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛活塞,右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量加尸1200g的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為600.0g時(shí),測(cè)得環(huán)境溫度7；=300Ko設(shè)外界大氣壓強(qiáng)RLl.OXlO'Ta,重力加速度^10m/so(/)當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時(shí)，環(huán)境溫度A為多少？(方)該裝置可測(cè)量的最高環(huán)境溫度2為多少？考點(diǎn)2氣體實(shí)驗(yàn)定律在多變化過程問題中的應(yīng)用(2020北京,4,3分*)如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)過程，先后到達(dá)狀態(tài)3和Q有關(guān)兒3和C三個(gè)狀態(tài)溫度北、7；和Z的關(guān)系，正確的是()A.TfTb、TkTB.Ta〈Tb、T《TcC.TfTc、T?TRTfTc,T《Tc考點(diǎn)3氣體實(shí)驗(yàn)定律在兩部分氣體的關(guān)聯(lián)問題中的應(yīng)用[2021全國(guó)甲,33⑵,10分,/]如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體沖間的隔板將氣體分為力、〃兩部分;初始時(shí),兒〃的體積均為匕壓強(qiáng)均等于大氣壓自。隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過0.5自時(shí)隔板就會(huì)滑動(dòng)，否則隔板停止運(yùn)動(dòng)。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動(dòng)活塞，使”的體積減小為5。(7)求力的體積和〃的壓強(qiáng)；(0再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時(shí)A的體積和方的壓強(qiáng)?？键c(diǎn)4氣體實(shí)驗(yàn)定律在變質(zhì)量問題中的應(yīng)用[2021河北,15(2),8分,某雙層玻璃保溫杯夾層中有少量空氣,溫度為27℃時(shí)，壓強(qiáng)為3.OX103Pao(1)當(dāng)夾層中空氣的溫度升至37C,求此時(shí)夾層中空氣的壓強(qiáng)；(力)當(dāng)保溫杯外層出現(xiàn)裂隙，靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間，求夾層中增加的空氣質(zhì)量與原有空氣質(zhì)量的比值。設(shè)環(huán)境溫度為27C,大氣壓強(qiáng)為L(zhǎng)OXIOPa。[2020課標(biāo)/,33(2),10分,*]甲、乙兩個(gè)儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)存有同種氣體(可視為理想氣體)。甲罐的容積為匕罐中氣體的壓強(qiáng)為夕;乙罐的容積為2匕罐中氣體的壓強(qiáng)為現(xiàn)通過連接兩罐的細(xì)管把甲罐中的部分氣體調(diào)配到乙罐中去,兩罐中氣體溫度相同且在調(diào)配過程中保持不變，調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)相等。求調(diào)配后(1)兩罐中氣體的壓強(qiáng)；(為甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比。[2020課標(biāo)〃,33⑵,10分,#]潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便，將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、高度為力、開口向下的圓筒;工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為〃的水下，如圖所示。已知水的密度為。，重力加速度大小為g大氣壓強(qiáng)為外吩力,忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。(1)求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度7；(力)保持〃不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為6時(shí)的體積。考點(diǎn)5氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋[2019課標(biāo)〃,33(1),5分,*]如片，圖所示,1、2、3三個(gè)點(diǎn)代表某容器中一定量理想氣體的三個(gè)不同狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的溫度分別是7；、T?、T”用川、5、鵬分別表示這三個(gè)狀態(tài)下氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)，則NNJH。(填“大于”“小于”或“等于”)(2019北京理綜,15,6分,*)下列說法正確的是()A.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度B.內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)所具有的動(dòng)能的總和C.氣體壓強(qiáng)僅與氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)D.氣體膨脹對(duì)外做功且溫度降低，分子的平均動(dòng)能可能不變[2019江蘇單科,13A(1),*](多選)在沒有外界影響的情況下，密閉容器內(nèi)的理想氣體靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間后，該氣體。A.分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)停息下來B.每個(gè)分子的速度大小均相等C.分子的平均動(dòng)能保持不變D.分子的密集程度保持不變?nèi)昴M練.(2021湖北武漢高二下期中,*)一定質(zhì)量的理想氣體，其狀態(tài)變化過程中的p與K的關(guān)系如圖所示,該過程對(duì)應(yīng)的夕7,圖像應(yīng)是()p儼A.（）rB.（＞pC.drD.（）.（2021江蘇南通如皋中學(xué)高二下月考,*）一開口向下、導(dǎo)熱均勻的直玻璃管，通過細(xì)繩懸掛在天花板上，玻璃管下端浸沒在固定水銀槽中，管內(nèi)外水銀面高度差為力,下列情況中能使細(xì)繩拉力增大的是（）A.大氣壓強(qiáng)增加B.環(huán)境溫度升高且大氣壓強(qiáng)不變C.向水銀槽內(nèi)注入水銀D.略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移.（2021江蘇邛江中學(xué)高二下期中”）如圖甲是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)力經(jīng)過狀態(tài)8變?yōu)闋顟B(tài)C的片7圖像。已知?dú)怏w在狀態(tài)力時(shí)的壓強(qiáng)是1.5X10「Pa。⑴說出力一8過程中壓強(qiáng)變化的情形，并根據(jù)圖像提供的信息，計(jì)算圖甲中方的值。（2）請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)系中,作出該氣體由狀態(tài)力經(jīng)過狀態(tài)夕變?yōu)闋顟B(tài)。的右7圖像，并在圖線相應(yīng)位置上標(biāo)出字母4B、a如果需要計(jì)算才能確定有關(guān)的坐標(biāo)值，請(qǐng)寫出計(jì)算過程。.（2020黑龍江哈爾濱三中高二下月考改編,*）如圖所示，上下粗細(xì)不一樣的汽缸被輕繩通過活塞豎直吊在空中,汽缸底面積為S,活塞橫截面積為［，汽缸上下兩部分的長(zhǎng)度相同。汽缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形輕質(zhì)細(xì)玻璃管相通。最初室溫為2時(shí)，活塞恰好在汽缸上下兩部分的分界處，玻璃管內(nèi)左右水銀液面高度差為形管內(nèi)的氣體體積、質(zhì)量不計(jì)）。已知大氣壓強(qiáng)為用水銀的密度為4重力加速度為g。不計(jì)活塞與汽缸的摩擦。⑴求汽缸的質(zhì)量批⑵現(xiàn)對(duì)汽缸里的氣體緩慢加熱,試判斷玻璃管內(nèi)左右兩側(cè)水銀液面高度差h是否變化？⑶若繼續(xù)對(duì)汽缸里的氣體緩慢加熱，請(qǐng)通過計(jì)算確定活塞與汽缸分離的臨界溫度。答案全解全析第二章氣體、固體和液體第3節(jié)綜合拔高練五年高考練.答案埼解析根據(jù)片1圖像畫出片7圖像。a、。在圖線I上,加圖線過原點(diǎn)，是等壓線，可知r=r,所以*1法二兩點(diǎn)溫度相Pb同,根據(jù)玻意耳定律可得夕”仔.必由等壓線知Pb=Pb，二Pc,，解得"Pc11.答案（i）297K（/7）309K解析（/）當(dāng)環(huán)境溫度為￡=300K時(shí),設(shè)鐵塊所受支持力為A；對(duì)鐵塊受力分析得八什分二您g對(duì)活塞受力分析得F\+pSm?R\S聯(lián)立可得與二=i.oxiOTa同理,當(dāng)環(huán)境溫度為E時(shí)，設(shè)鐵塊所受支持力為限k二例+四貯詈些2=。99X105Pao由查理定律可得pi=piAr2聯(lián)立可得A=297K（力）當(dāng)環(huán)境溫度最高時(shí)，細(xì)繩上的拉力剛好為零，則pFA+^i.03X105Pa由查理定律可得P1=_E2_T1Tmax解得7；ax=309K.C由圖可知三個(gè)狀態(tài)的參量:掰功=2小心0.6%）;風(fēng)pl2即52%）4片0.6小匕=2%）。由理想氣體的狀態(tài)方程知*二第1筌,可得方￥矗7；二北,故選項(xiàng)C正確。.答案（，）0.4以內(nèi)（力）（再-1）年r解析（/）〃氣體等溫變化4片星解得所2凸隔板部止時(shí)，所必+0.5所2.5a力氣體等溫變化:自上2.5r/匕二0.4V（方）活塞回到初始位置的過程中,4氣體等溫變化，設(shè)〃的壓強(qiáng)為％',體積為%'力氣體等溫變化,設(shè)力的壓強(qiáng)為r',體積為匕'匕‘當(dāng)3比Pa大0.5自時(shí)，隔板停止運(yùn)動(dòng),R,二口+0.5rVa^V/=2V聯(lián)立解得匕'=（百-1）匕*二竿外.答案（/）3.IXlO'Pa（萬芹解析（，）夾層內(nèi)氣體原狀態(tài):￡=（273+27）K=300K、p,=3.0X103Pa溫度升高后:E=（273+37）K=310K、求r等容變化:穌丁1>2解得:“3.IXlOTa（力）設(shè)夾層容積為匕夾層中增加的氣體在壓強(qiáng)為口狀態(tài)下的體積為力匕大氣壓強(qiáng)為P）等溫變化:口（/H）二解得吟△m_pW_97~m~~pV~~3.答案（/）氯力國(guó)解析（/）假設(shè)乙罐中的氣體被壓縮到壓強(qiáng)為夕，其體積變?yōu)榫庞刹Ｒ舛捎酗h2午夕匕①現(xiàn)兩罐氣體壓強(qiáng)均為夕，總體積為（件匕）。設(shè)調(diào)配后兩罐中氣體的壓強(qiáng)為夕'，由玻意耳定律有M珠匕戶夕'（I42J/）②聯(lián)立①②式可得,'女③（力）若調(diào)配后甲罐中的氣體再被壓縮到原來的壓強(qiáng)夕時(shí),體積為七由玻意耳定律夕'I勺也④設(shè)調(diào)配后甲罐中氣體的質(zhì)量與甲罐中原有氣體的質(zhì)量之比為由由密度的定義有公得⑤聯(lián)立③④⑤式可得行?7?答案（'）黑”（切臂解析（/）設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為上和九放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為人由玻意耳定律和題給條件有Pi匕二R匕①V^hS@K=（/t-7）5@夕尸幺）+。4〃~/）④聯(lián)立以上各式并考慮到沙》力/，解得j=pg>iPo+pgn(力)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為R,此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為這些氣體在其壓強(qiáng)為用時(shí)的體積為幾由玻意耳定律有Pl匕⑥其中Pz=Po+Pg/i⑦設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為匕依題意勺4-K⑧聯(lián)立②⑥⑦⑧式得"pgsHh⑨Pg8.答案大于等于大于解析由理想氣體的狀態(tài)方程得竽二?二勺空，可知TfT?"。由狀態(tài)1到狀態(tài)2,氣?I1273體壓強(qiáng)減小,氣體體積相同，溫度降低，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊容器壁上單位面積的平均次數(shù)減少,川＞限對(duì)狀態(tài)2和狀態(tài)3,壓強(qiáng)相同，溫度大的次數(shù)少，則A溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，故A正確;內(nèi)能是物體中所有分子的分子動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，故B錯(cuò)誤;氣體壓強(qiáng)與氣體分子的平均動(dòng)能和分子密集程度有關(guān)，故C錯(cuò)誤;氣體溫度降低廁氣體分子的平均動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤。CD由分子動(dòng)理論的基本內(nèi)容可知，分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在無外界影響下，靜置的理想氣體溫度不變，因此分子的平均動(dòng)能不變，但每個(gè)分子的速度大小無法確定，選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;因靜置足夠長(zhǎng)時(shí)間,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)在各個(gè)位置的概率相等,故分子的密集程度保持不變，選項(xiàng)D正確。三年模擬練1.C由題圖可以寫出氣體壓強(qiáng)與體積的函數(shù)關(guān)系式為"女匕根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程牛工6；可得出六A”可知右7圖像為拋物線，故選Co.A設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)為夕,玻璃管質(zhì)量為縱繩的拉力與管的重力和管中高出液面部分水銀的重力之和大小相等，即￡=(r-〃)S+〃/交Qg//S+/〃g大氣壓強(qiáng)增加時(shí)，假設(shè)封閉氣體的壓強(qiáng)不變，則封閉氣體的體積減小，液柱高度力增加，所以繩的拉力增加，故A正確。環(huán)境溫度升高，假設(shè)封閉氣體的體積不變，則封閉氣體的壓強(qiáng)增大，根據(jù)尸6-。的可知力減小，所以繩的拉力減小，故B錯(cuò)誤;向水銀槽內(nèi)注入水銀，假設(shè)封閉氣體的體積不變,則封閉氣體壓強(qiáng)增大，可知水銀面高度差h減小,所以繩的拉力減小，故C錯(cuò)誤;略微增加細(xì)繩長(zhǎng)度，使玻璃管位置相對(duì)水銀槽下移，封閉氣體體積減小，壓強(qiáng)增大,再根據(jù)尸6-Pgh可知水銀面高度差h減小，所以繩的拉力減小，故I)錯(cuò)誤。.答案見解析解析⑴從題圖甲所示圖像可知"與3連線的延長(zhǎng)線過原點(diǎn)，即1/與7成正比，由理想氣體狀態(tài)方程可知,4一5氣體發(fā)生等壓變化，即PFPho由題圖甲可知，氣體在力狀態(tài)的體積y0.4nf在8狀態(tài)，氣體的狀態(tài)參量小0.6日后300K從A到3氣體發(fā)生等壓變化，由蓋-呂薩克定律有y二M7/ITr解得7>200K(2)由題圖甲可知,〃氣體發(fā)生等容變化，且所所1.5義10'Pa由圖甲所示圖像