2.2 2.3 气体实验定律的微观解释（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 1．一个密封的钢管内装有空气，在温度为20 ℃时，压强为1 atm。若温度上升到80 ℃，管内空气的压强约为(　　) A．4 atm　　　　　　　 B. atm C．1.2 atm D. atm 解析：由＝得p2＝p1＝p1，则p2≈1.2 atm。 答案：C 2．如图所示，两端开口的玻璃管插入汞槽内，在管中有一段空气柱被汞柱封住。当管内气体温度升高时，图中所示的高度h1和h2变化情况是(　　) A．h1不变，h2变大 B．h1不变，h2变小 C．h1变大，h2不变 D．h1变小，h2不变 解析：设封闭气体上方水银柱高度为h，由图示可知，封闭气体的压强p＝p0＋h＝p0＋h2，温度升高时p0与h不变，则封闭气体压强不变，h2不变，气体发生等压变化，温度升高，气体体积增大，则气柱高度h1增大，故C正确，A、B、D错误。 答案：C 3．(多选)一定质量的气体做等容变化时，其p-t图像如图所示。若保持气体质量不变，而改变容器的容积，再让气体做等容变化，则其等容线与原来相比，下列可能正确的是(　　) A．等容线与p轴之间夹角变小 B．等容线与p轴之间夹角变大 C．等容线与t轴交点的位置不变 D．等容线与t轴交点的位置一定改变 解析：对于一定质量气体，等容变化的pt图线总是要经过点(－273 ℃，0)，因此C正确，D错误；由于题目没有给定体积变化的情况，所以A、B都有可能。 答案：ABC 4．(多选)在下图中，p表示压强，V表示体积，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，能正确描述一定质量的气体等压变化规律的是 (　　) 解析：一定质量的气体在等压变化中，压强不变，体积V与热力学温度T成正比。其中B图中气体压强减小，D图中气体压强增大，只有A、C符合要求。 答案：AC 5．一定质量的理想气体经历下列过程，其压强有可能回到初始压强的是(　　) A．先等温压缩，后等容升温 B．先等容降温，后等温膨胀 C．先等容升温，后等温膨胀 D．先等容升温，后等温压缩 解析：气体先等温压缩，后等容升温，根据气态方程＝C可知，气体的压强一直增大，初、末状态的压强不可能相等，故A错误；气体先等容降温，后等温膨胀，根据气态方程＝C可知，气体的压强一直减小，初、末状态的压强不可能相等，故B错误；气体先等容升温，后等温膨胀，根据气态方程＝C可知，气体的压强先增大后减小，其压强可能回到初始压强，故C正确；气体先等容升温，后等温压缩，根据气态方程＝C可知，气体的压强一直增大，其压强不可能回到初始压强，故D错误。 答案：C 6．温度为27 ℃的一定质量的气体保持压强不变，把体积减为原来的一半时，其温度变为(　　) A．127 K B．150 K C．13.5 ℃ D．23.5 ℃ 解析：由盖-吕萨克定律得＝，所以T2＝T1＝T1＝ K＝150 K，t2＝－123 ℃，故A、C、D错误，B正确。 答案：B 7．如图所示，一导热良好的气缸内用活塞封住一定质量的理想气体(不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦)，用一弹簧连接活塞，将整个气缸悬挂在天花板上。已知弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，气缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，则下列说法正确的是(　　) A．当外界温度升高(大气压不变)时，L变大、H减小、p变大、V变大 B．当外界温度升高(大气压不变)时，h减小、H变大、p变大、V减小 C．当外界大气压变小(温度不变)时，L不变、H变大、p减小、V不变 D．当外界大气压变小(温度不变)时，h不变、H减小、p减小、V变大 解析：当外界温度升高(大气压不变)时，选择活塞与气缸为整体，对其受力分析，其受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力，在升温过程中，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度不变，活塞的位置不变，则h和L不变；气缸内的气体做等压变化，p不变，根据理想气体状态方程可以判断，温度升高时，体积V增大，气缸下移，所以H减小，故A、B错误；当外界大气压变小(温度不变)时，选择活塞与气缸为整体，对其受力分析，其受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力，在外界大气压减小过程中，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度不变，活塞的位置不变，则h和L不变；气体压强p＝p0－，外界大气压p0减小，气体压强p减小，气体温度不变，由玻意耳定律可知，气体体积V增大，气缸下移，H减小，故C错误，D正确。 答案：D 8．如图所示，某同学早晨上学，发现自行车轮胎气小了，实际轮胎里有1个大气压的空气，于是他拿来打气筒给自行车打气，若已知自行车内胎的容积为2.0 L，且保持不变。每打一次可打入压强为一个大气压的空气0.1 L，早晨空气温度为17 ℃，给自行车打气过程中打气筒内和轮胎内空气温度保持17 ℃不变，中午太阳照射会使轮胎内空气温度升高到47 ℃，求：