第2章 习题课 气体实验定律（课时作业）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册同步导学案（粤教版）

基础达标练 1.为了直观地描述一定质量理想气体等温变化时压强p与体积V的关系，通常建立p ­V坐标系来研究。该气体在T1、T2温度下的等温线如图所示，则它的p ­图像应为(　　) 解析：从等温线为双曲线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比，根据玻意耳定律pV＝C，其中C与温度有关，温度越高，常数C越大，故T2＞T1，根据＝C可得：p＝CT，故p与成正比，温度越高，斜率越大，故A、C、D错误，B正确。 答案：B 2.如图所示，A、B两个容器中装有同种气体，容器间用一根细玻璃管连接，管中有一水银滴D作为活塞。当A容器的温度为－10 ℃，B容器的温度为10 ℃时，水银滴刚好在玻璃管的中央保持平衡。两个容器的温度都升高20 ℃时，下列判断正确的是(　　) A．水银滴将不移动 B．水银滴将向A移动 C．水银滴将向B移动 D．水银滴将向哪个方向移动无法判断 解析：假定两个容器的体积不变，即V1、V2不变，A、B中所装气体温度分别为T1＝ 263 K，T2＝283 K，当温度升高ΔT时，容器A的压强由p1增至p1′，Δp1＝p1′－p1，容器B的压强由p2增至p2′，Δp2＝p2′－p2。由查理定律可得：＝，解得：Δp1＝·ΔT，Δp2＝·ΔT，因为p2＝p1，所以Δp1＞Δp2，即水银柱应向B移动，故A、B、D错误，C正确。 答案：C 3.如图，一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如p ­V图中从a到b的直线所示。在此过程中下列说法正确的是(　　) A．气体温度一直降低 B．气体内能一直减小 C．气体一直从外界吸热 D．气体一直对外界放热 解析：由图知气体的pV一直增大，由＝C知气体的温度一直升高，故A错误；一定量的理想气体内能只跟温度有关，温度一直升高，气体的内能一直增加，故B错误；气体的体积增大，则气体一直对外做功，气体的内能一直增加，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知气体一直从外界吸热，故C正确，D错误。 答案：C 4．(多选)如图所示表示一定质量的理想气体状态变化过程中的四个状态，图中ad、cd平行于坐标轴，ab的延长线过原点，以下说法正确的是(　　) A．从状态a到b，气体温度升高 B．从状态b到c，气体体积增大 C．从状态d到c，气体体积增大 D．从状态d到a，气体体积增大 解析：从状态a到b是一个等容变化过程，根据p ­T图像，可得气体的温度降低，故A错误；根据理想气体状态方程＝C，得：p＝T，连接Oc，如图所示： 从状态b到c的过程中，斜率k＝变小，C是一个常数，可知体积增大，故B正确；从状态d到c，温度不变，根据玻意耳定律可知，压强减小，所以气体体积增大，故C正确；从状态d到a是一个等压过程，温度降低，根据盖-吕萨克定律可知，气体体积减小，故D错误。 答案：BC 5. 钢瓶中装有一定量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体，第一种方法用小抽气机，每次抽1 L气体，共抽取3次；第二种方法是用大抽气机，一次抽取3 L气体。以上过程中气体温度保持不变，下列说法正确的是(　　) A．两种抽法抽取的气体质量一样多 B．第二种抽法抽取的气体质量多 C．第一种抽法中，每次抽取的气体质量逐渐减少 D．第一种抽法中，每次抽取的气体质量逐渐增大 解析：第一种：温度不变，由玻意耳定律 p0V＝p1(V＋1) 解得p1＝p0() 同理 p2＝p1()＝p0()2 p3＝p2()＝p0()3 虽然每次抽取的气体体积相同，但是由于每次抽出气体后剩下的气体密度减小，所以抽出的气体质量逐渐减小，故C正确，D错误； 第二种：温度不变，由玻意耳定律 p0V＝p′(V＋3) 解得p′＝p0()＞p3 压强小的抽取的气体多，质量较大，即第一种抽法抽取的气体质量多，故A、B错误。 答案：C 6.如图所示，两端封闭粗细均匀的玻璃管水平放置在桌面上，中间有一段水银柱把气体分隔为等体积的两部分。现使玻璃管保持竖直并作一定的运动，保持温度不变，在运动过程中发现两部分气体的体积仍相等，则该玻璃管的运动不可能的是(　　) A．平抛运动　　　　　　 B．自由落体运动 C．匀速直线运动 D．竖直上抛运动 解析：玻璃管竖直放置时，气体温度与体积都不变，由理想气体状态方程可知，气体压强不变；玻璃管做平抛运动时，水银处于完全失重状态，水银对气体不产生压力，气体压强不变，温度与体积不变；当玻璃管做自由落体运动时，水银处于完全失重状态，水银对气体不产生压力，气体压强不变，温度与体积不变；当玻璃管在竖直方向上做匀速直线运动时，水银对下面的气体产生压强，下面气体体积减小，上面气体体积变大；玻璃管做竖直上抛运动时，水银处于完全失重状态，水银对气体不产生压力，气体压强不变，温度与体积不变；故选C。 答案：C 7．如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两