课堂小练(7) 气体的等压变化和等容变化-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册（人教版）

课堂小练(七)　气体的等压变化和等容变化 学生用书P107 　　　　　　　　　　　　　 基本素养练 　 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，p2≈1.2 atm，C项正确。 答案　C 2.(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图明显看出气体压强减小，观察可知D图中气体压强增大，故只有A、C两项符合要求。 答案　AC 3.如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其p-图像为倾斜直线，气体温度变化是 (　　) A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.可能不变 D.可能先升高后降低 解析　根据理想气体状态方程=C可知p=CT·，所以图像上各点与原点连线的斜率与温度成正比，由题中图像可知，1→2过程题中图像上各点与原点连线斜率逐渐减小，故气体温度逐渐降低，B项正确，A、C、D三项错误。 答案　B 4.如图所示，一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，温度升高时，改变的量有 (　　) A.活塞高度h B.汽缸高度H C.气体压强p D.弹簧长度L 解析　以汽缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力等于总重力，故L、h不变，设缸壁的重力为G1，则封闭气体的压强p=p0-保持不变，当温度升高时，由盖-吕萨克定律知气体体积增大，H将减小，故只有B项正确。 答案　B 5.如图所示，一端封闭的均匀玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V1=2V2。现将玻璃管缓慢地均匀加热，下列说法中正确的是 (　　) A.加热过程中，始终有V1'=2V2' B.加热后V1'>2V2' C.加热后V1'<2V2' D.条件不足，无法判断 解析　加热前后，上段气体的压强保持p0+ρgh1不变，下段气体的压强保持p0+ρgh1+ρgh2不变，整个过程为等压变化，根据盖-吕萨克定律得==，所以==，即V1'=2V2'，故A项正确。 答案　A 6.如图所示，用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的汽缸内(活塞与汽缸壁之间无摩擦)，现通过汽缸内一电阻丝对气体加热，则下列图像中能正确反映气体的压强p、体积V和温度T之间关系的是 (　　) 解析　设活塞重力为G，面积为S，则密封气体压强p=p0+，气体被加热的过程中，做等压变化，所以B项正确。 答案　B 7.如图所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板。初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的p-T图像能正确反映缸内气体压强变化情况的是 (　　) 解析　初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A、D两项错误；在p-T图像中，等容线为过原点的直线，所以C项错误，B项正确。 答案　B 8.如图所示，两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B，竖直插入同一水银槽中，各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气，空气柱长度H1>H2，水银柱长度h1>h2，今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变)，则两管中气柱上方水银柱的移动情况是 (　　) A.均向下移动，A管移动较多 B.均向上移动，A管移动较多 C.A管向上移动，B管向下移动 D.无法判断 解析　因为在温度降低过程中，被封闭气柱的压强恒等于大气压强与水银柱产生的压强之和，故封闭气柱均做等压变化，并由此推知，封闭气柱下端的水银面高度不变。根据盖-吕萨克定律的分比形式ΔV=·V，因A、B管中的封闭气柱，初温T相同，温度降低量ΔT也相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A、B管中的气柱体积都减小；又因为H1>H2，故A管中气柱的体积较大，则|ΔV1|>|ΔV2|，即A管中气柱的体积减小得较多，故A、B两管柱上方的水银柱均向下移动，且A管中的水银柱下移得较多。A项正确。 答案　A 能力提升练 9.如图所示，上端开口的圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为0.2 m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内。温度为300 K时，活塞离汽缸底部的高度为0.6 m；将气体加热到330 K时，活塞上升了0.05 m，不计摩擦力及固体体积的变化，求物体A的体积。 解析　对活塞受力分析如图所示，有pS=mg+p0S，由于活塞的受力情况不随温度的变化