(练习)10 课时分层训练(六) 气体的等压变化和等容变化-【提分教练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册(人教版2019)

课时分层训练(六)　气体的等压变化和等容变化 知识点1　气体的等压变化 1．一定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的(　　) A. 4倍 B. 2倍 C. D. C　【解析】根据盖­吕萨克定律，一定质量的气体，在压强不变的情况下，体积与热力学温度成正比。当热力学温度降为原来的一半时，体积会变为原来的一半，故选C。 2．如图所示，竖直放置、开口向上的试管内用水银封闭一段理想气体，若大气压强不变，管内气体(　　) A. 温度升高，则体积增大 B. 温度升高，则体积减小 C. 温度降低，则压强增大 D. 温度降低，则压强减小 A　【解析】首先对水银受力分析，如图所示，由平衡条件得pS＝p0S＋mg，可得p＝p0＋，外界压强不变，则封闭气体压强也不变，由盖­吕萨克定律知＝，温度升高，则体积增大，温度降低，则体积减小，故A正确。 知识点2　气体的等容变化 3．(多选)一定质量的气体，在体积不变时，温度由50 ℃加热到100 ℃，气体的压强变化情况是(　　) A. 气体压强是原来的2倍 B. 气体压强比原来增加了 C. 气体压强是原来的 倍 D. 气体压强比原来增加了 CD　【解析】初状态：T1＝(273＋50) K＝323 K，末状态：T2＝(273＋100) K＝373 K，根据查理定律＝可知，＝＝，即p2＝p1，故C正确；压强增加了Δp＝p2－p1＝p1－p1＝p1，故D正确。 4．如图所示，容积一定的测温泡，上端有感知气体压强的压力传感器。待测物体温度升高时，泡内封闭气体(　　) A. 内能不变，压强变大 B. 体积不变，压强变大 C. 温度不变，压强变小 D. 温度降低，压强变小 B　【解析】测温泡的容积一定，当温度升高时，根据＝C可知气体压强变大，又泡内封闭气体的分子平均动能增大，故内能变大，A、C、D错误，B正确。 知识点3　理想气体的状态方程 5．(多选)对一定质量的理想气体，下列状态变化不可能实现的是(　　) A. 使气体体积增大而同时温度降低 B. 使气体温度升高，体积不变，压强减小 C. 使气体温度不变，而压强、体积同时增大 D. 使气体温度降低，压强减小，体积减小 BC　【解析】对于理想气体，满足公式＝C。若气体体积增大而温度降低，只要压强也变小，公式就可能成立，A选项是可能的；若温度升高，体积不变，压强应是变大的，B选项是不可能的；若温度不变，压强与体积成反比，不可能同时增大，C选项是不可能的；若温度降低，压强减小，体积可能减小，可能变大，D选项是可能的。 知识点4　气体实验定律的微观解释 6．一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，体积增大，则(　　) A. 气体分子的平均动能增大 B. 气体分子的平均动能减小 C. 气体分子的平均动能不变 D. 条件不足，无法判定气体分子平均动能的变化情况 A　【解析】一定质量的理想气体，在压强不变时，由盖­吕萨克定律＝C可知，体积增大，则温度升高，所以气体分子的平均动能增大，故A正确。 7．如图所示，一定质量的气体的状态沿1→2→3→1的顺序循环变化，若用 p­V 或V­T图像表达这一循环，表示正确的是(　　) A 　　　 　B　　　　　 C　 　 　D B　【解析】由题图可知，气体在1→2过程发生的是等容变化，且压强、温度均增大，2→3过程发生的是等温变化，且压强减小、体积增大，3→1过程发生的是等压变化，且温度、体积均减小，结合各过程状态参量的变化特点，可知B正确。 8．房间里气温升高3 ℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是(　　) A. －7 ℃ B. 7 ℃ C. 17 ℃ D. 27 ℃ D　【解析】以升温前房间里的气体为研究对象，由盖­吕萨克定律有＝，解得T＝300 K，则 t＝27 ℃，所以选D。 9．(多选)如图所示，10 ℃的氧气和20 ℃的氢气体积相同，水银柱在连通两容器的细管中央，下面的叙述正确的是(　　) A. 当氧气和氢气的温度都升高10 ℃时，水银柱不移动 B. 当氧气和氢气的温度都升高10 ℃时，水银柱将向右移动 C. 当氧气温度升高10 ℃，氢气温度升高20 ℃时，水银柱向左移动 D. 当氧气温度升高10 ℃，氢气温度升高20 ℃时，水银柱不会移动 BC　【解析】假设两部分气体的体积不变，设气体的初始状态压强和温度分别为p1、T1，末状态的压强和温度分别为p2、T2，变化温度量为ΔT，压强变化量为Δp，由查理定律得＝＝，得Δp＝p1。当氧气和氢气的温度都升高10 ℃时，ΔT相同，而初始状态的压强p1也相同，由Δp＝p1可知，由于初始状态氧气的温度低于氢气的温度，所以Δp氧>Δp氢，则水银柱向右移动，故A错误，B正确；初始状态的压强p1相同，若ΔT氧＝10