2.3气体的等压变化和等容变化(分层训练)-【大单元教学】高二物理同步备课系列(人教版2019选择性必修第三册)
2025-01-17
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2份
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24页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第三册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 3. 气体的等压变化和等容变化 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.86 MB |
| 发布时间 | 2025-01-17 |
| 更新时间 | 2025-01-17 |
| 作者 | 桂冠物理优选 |
| 品牌系列 | 上好课·大单元教学 |
| 审核时间 | 2025-01-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/50058603.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
选择性必修三(人教版2019)物理大单元设计
第二单元 气体、固体和液体
2.2 气体的等压变化和等容变化
[基础达标练]
知识点1 气体的等压变化 气体的等容变化
1.如图所示,质量相等的同种理想气体甲和乙分别用绝热活塞封闭在两个绝热气缸中,两气缸固定在同一水平面上,开口分别竖直向上和水平向右,活塞质量不能忽略且可沿气缸无摩擦滑动。甲、乙两气体的体积相等,它们的压强分别用p甲、p乙表示,温度分别用T甲、T乙表示。下列关系正确的是( )
A.p甲 > p乙,T甲 > T乙 B.p甲 > p乙,T甲 < T乙
C.p甲 < p乙,T甲 > T乙 D.p甲 < p乙,T甲 < T乙
【答案】A
【解析】对甲图活塞受力分析有
对乙图活塞受力分析有
p乙 = p0
由题知质量相等的同种理想气体甲、乙两气体的体积相等,则根据
可知
p甲 > p乙,T甲 > T乙
故选A。
2.一定质量的理想气体,在体积保持不变的条件下,若气体热力学温度值升高到原来的2倍,则( )
A.气体的压强增大到原来的2倍
B.气体的压强减小到原来的一半
C.气体的压强可能不变
D.气体压强与体积的乘积不变
【答案】A
【解析】根据查理定律可知,一定质量的理想气体,在体积保持不变的条件下,若气体热力学温度值升高到原来的2倍,则气体的压强增大到原来的2倍。
故选A。
3.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,温度由升高到,体积的增量为;温度由283K升高到288K,体积的增量为,则( )
A. B.
C. D.无法确定
【答案】A
【解析】在压强不变的情况下,由盖-吕萨克定律
得
所以
因为、分别是气体在和283K时的体积,而
所以
故选A。
4.一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,温度为0℃时,其体积为,当温度升高为时,体积为V,那么每升高1℃增大的体积等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由等压变化可得
则每升高1℃增大的体积
故选A。
知识点2 p-T图像和V-T图像
5.如图所示,一汽缸固定在水平地面上,用活塞封闭着一定质量的理想气体。已知汽缸不漏气,活塞移动过程中与汽缸内壁间无摩擦。初始时,外界大气压强为,活塞对小挡板的压力刚好等于活塞的重力。现缓慢升高汽缸内气体的温度,则能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意知,开始时被封闭气体的压强等于,当缓慢升高汽缸内气体温度且活塞未离开小挡板时,气体发生等容变化,根据查理定律可知,缸内气体的压强p与热力学温度T成正比,在图像中,图线是过原点的倾斜直线;当活塞开始离开小挡板时,缸内气体的压强大于外界的大气压,气体等压膨胀,在图像中,图线是平行于T轴的直线。
故选D。
6.一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→a过程,图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.a状态的压强小于b状态的压强
B.b状态的压强大于c状态的压强
C.a状态的压强等于c状态的压强
D.c状态每个分子的动能都比a状态的大
【答案】C
【解析】A.由题图所示的图像可知,为等温变化,体积增大,由可得状态的压强大于状态的压强,A错误;
B.为等容变化,温度升高,由得状态的压强小于状态的压强,B错误;
C.为等压变化,可知状态的压强等于状态的压强,C正确;
D.由题图可得状态的温度大于状态的温度,因此状态分子的平均动能大于状态分子的平均动能,但不是状态的每个分子的动能都比状态的大,D错误。
故选C。
知识点3 理想气体的状态方程
7.一密闭容器中盛有氮气和氢气的混合气体,当温度为时,混合气体的压强为;当温度为时,氮分子全部分离为原子,这时混合气体的压强为(氢分子未到达分离温度)。根据上述条件可判断,混合气体中氮和氢的质量比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设混合气体中氮气和氢气的物质的量分别为和,根据克拉伯龙方程(为常量),可知,当温度为时
当温度为时
解得
又因为,氮气和氢气的摩尔质量分别为28g/mol和2g/mol,气体的质量等于摩尔质量与物质的量的乘积,所以
故选C。
8.某医用氧气瓶的容积为40L,瓶内装有7kg的氧气。使用前,瓶内氧气的压强为,温度为27℃。当患者消耗该氧气瓶内4kg的氧气时,瓶内氧气的压强变为,则此时瓶内气体的温度为( )
A.7℃ B.10℃ C.14℃ D.17℃
【答案】A
【解析】根据理想气体状态方程
可得
当瓶内装有7kg的氧气时,有
当患者消耗该氧气瓶内4kg的氧气时,瓶内剩下氧气的质量为3kg,有
可得
则此时瓶内气体的温度为
故选A。
知识点4 气体实验定律的微观解释
9.真空胎没有内胎,直接在轮胎和轮圈之间封闭着空气,轮胎鼓起胎内表面形成一定的压力,提高了对破口的自封能力,不会像自行车轮胎那样瞬间漏气,从而提高了车辆行驶安全性。如图所示真空胎,胎内充入一定质量的理想空气,把汽车开到室外,胎内的温度降低,假设此过程胎内气体的体积不变,下列说法正确的是( )
A.分子的平均动能减小,每个分子运动的动能都减小
B.分子的平均动能不变,气体的压强增大
C.速率大区间的分子数减少,分子平均速率减小
D.气体的温度降低,分子势能减小
【答案】C
【解析】A.气体温度降低,根据分子动理论可知分子平均动能减小,但并不是每个气体分子运动的动能都减小,A错误。
B.气体温度降低,气体分子平均动能减小,并且真空胎体积不变,温度降低,根据查理定律可知气体压强减小,B错误。
C.根据气体分子速率分布规律可知,当温度降低时,速率大分子比例减少,则速率大区间的分子数减少,分子平均速率减小,C正确。
D.理想气体的分子势能忽略不计,D错误。
故选C。
10.如图所示,一定质量的理想气体经历的状态变化为a→b→c→a,其中纵坐标表示气体压强p、横坐标表示气体体积V,a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。则下列结论正确的是( )
A.状态a→b,理想气体的内能减小
B.状态b→c,单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少
C.状态b→c,外界对理想气体做正功
D.状态c→a,理想气体的温度降低
【答案】C
【解析】A.因为a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线,所以a→b是等温过程,温度不变,理想气体的内能不变,故A错误;
B.状态b→c,压强不变,体积变小,所以单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变多,故B错误;
C.状态b→c,压强不变,体积变小,所以外界对理想气体做正功,故C正确;
D.状态c→a,体积不变,压强升高,理想气体的温度升高,故D错误;
故选C。
[能力提升练]
11.(多选)如图所示,圆柱形光滑汽缸顶部开一小孔,用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用细线悬挂在天花板上。开始时活塞与汽缸顶部接触,气体的温度为2T0。现让气体的温度缓慢降低,当活塞与汽缸顶部的距离为汽缸高度的四分之一时,气体的温度为T0。已知汽缸的质量为M、横截面积为S,外界大气压强为p0,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.当汽缸顶部与活塞分离时,气体的温度为
B.当汽缸顶部与活塞分离时,气体的温度为
C.开始时气体的压强为
D.开始时气体的压强为
【答案】AC
【解析】AB.当汽缸顶部与活塞分离到活塞与汽缸顶部的距离为汽缸高度的四分之一时,气体为等压降温过程,则有
解得
故A正确,B错误;
CD.气体从活塞与汽缸顶部接触到汽缸顶部与活塞分离,气体的体积不变,温度降低,压强减小,则
对气缸,有
联立解得
故C正确,D错误。
故选AC。
12.(多选)如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后,气体体积变化量为、,压强变化量为、,对液面压力的变化量为、,则( )
A.水银柱向上移动了一段距离 B.
C. D.
【答案】AC
【解析】A.首先假设液柱不动,则A、B两部分气体发生等容变化,由查理定律,对气体A
对气体B
初始时
,
后来,,可见使A、B升高相同温度,则有
故假设错误,水银柱将向上运动,故A正确;
BCD.初始状态
末状态
两式相减可得
因为液面上升,则,那么,总体积不变,所以
且液面上升,上表面面积变大,所以
故BD错误,C正确。
故选AC。
13.(多选)如图,绝热气缸竖直放置,质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。现在通过电热丝缓慢加热气缸内的气体,不计一切摩擦,大气压强恒定,活塞始终未从气缸中滑出,经过一段时间,关于气缸内的气体,下列说法正确的是( )
A.气体的压强增大
B.气体的体积增大
C.气体的内能增大
D.气体分子的平均动能增大
【答案】BCD
【解析】AB.因大气压强恒定,所以气缸内的气体在被缓慢加热过程中做等压变化,气体的体积增大,故A错误,B正确;
CD.因气缸内气体体积增大,根据盖-吕萨克定律定律可知,不变,所以气体温度升高,内能增大,气体分子的平均动能增大,故CD正确。
故选BCD。
14.(多选)图为一超重报警装置示意图,高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂,容器内有一厚度不计、质量为m的活塞,稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物,当活塞下降至离容器底部处的预警传感器处时,系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度保持为T0,大气压强为p0,重力加速度为g,不计摩擦阻力,下列说法正确的是( )
A.刚好触发超重预警时所挂重物的质量为
B.刚好触发超重预警时所挂重物的质量为
C.刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.65L
D.刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.76L
【答案】BD
【解析】AB.不挂重物时,对活塞有平衡方程
封闭气体的初始压强
挂上重物刚好触发超重预警时平衡方程为
封闭气体压强
气体发生等温变化有
即
解得
A错误,B正确;
CD.刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,即温度变为0.95T0,气体发生等压变化
即
又
所以
解得
C错误,D正确。
故选BD。
15.(多选)如图甲所示,质量为M、半径为R的圆柱形汽缸(上端有卡扣)用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用细线连接并悬挂在天花板上。初始时封闭气体的热力学温度为,活塞和容器上、下部相距均为h,现让封闭气体的温度缓慢升高,气体从初始状态A经状态B到达状态C,其图像如图乙所示,已知外界大气压恒为,O、A、C三点共线,活塞光滑且气密性良好,重力加速度大小为g,则理想气体在状态( )
A.B的热力学温度为 B.B的压强为
C.C的压强为 D.C的热力学温度为
【答案】AD
【解析】AB.气体先做等压变化,压强为
当活塞刚到达汽缸卡扣处时,气体体积为原来的2倍,气体在状态B的热力学温度为,故A正确,B错误;
CD.状态B之后气体做等容变化,气体在状态C的压强为在状态B压强的2倍,气体在状态C的热力学温度为,故C错误,D正确。
故选AD。
16.(多选)一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态,其体积随热力学温度变化的图像如图所示,其中ab、dc均垂直于横轴,ad,bc的延长线均过原点O。下列表述正确的是( )
A.在过程b→c中气体压强增大
B.状态a的压强小于状态c的压强
C.在过程da中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少
D.在过程d→a中温度、体积都增大,所以压强增大
【答案】BC
【解析】A.在过程b→c中,气体体积随热力学温度变化的图像是过原点的直线,为等压变化,故A错误。
BD.在过程d→a中,气体体积随热力学温度变化的图像是过原点的直线,气体压强不变,则有
c→d过程中,温度不变,根据玻意耳定律可知,体积增大,压强减小,则有
所以有
故B正确,D错误;
C.d→a过程中,气体压强不变,温度升高,气体分子的平均动能增大,根据压强微观意义可知,在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少,故C正确。
故选BC。
[高频考题实战练]
17.(多选)如图所示,两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的理想气体被一段水银柱隔开,当玻璃管水平放置时,甲端气体的体积小于乙端气体的体积,甲端气体的温度高于乙端气体的温度,水银柱处于静止状态.下列说法正确的有( )
A.若管内两端的气体都升高相同的温度,则水银柱向左移动
B.若管内两端的气体都升高相同的温度,则水银柱向右移动
C.当玻璃管水平自由下落时,管内两端的气体的压强将变为零
D.微观上气体的压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的
【答案】AD
【解析】AB.管内两端的气体都升高相同的温度时,假设水银柱不动,由等容变化有
解得
因左侧管内气体的温度高于右侧管内气体的温度,则左侧压强的增加小于右侧气体压强的增加,,而初态两侧的压强相等,故水银柱要向左移动,A正确,B错误;
C.当玻璃管水平自由下落时,只是竖直方向上完全失重,水平方向上依然压强相等,不为0,C错误;
D.气体压强的微观解释就是大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的,单位体积内分子数越多,气体对容器壁的压强就越大,D正确。
故选AD。
18.(多选)的某种气体的压强和温度的关系图像(图像)如图所示。表示1个标准大气压,标准状态(0℃,1个标准大气压)下气体的摩尔体积为。下列说法正确的是( )
A.状态A时气体的体积为 B.状态A时气体的体积为
C.状态B时气体的体积为 D.状态B时气体的体积为
【答案】BD
【解析】此气体在0℃时,压强为标准大气压,所以此时它的体积应为
由题中图线可知,从压强为p0到A状态,气体做等容变化,A状态时气体的体积为6.72L,温度为
从A状态到B状态为等压变化,B状态的温度为
根据盖—吕萨克定律得
故选BD。
19.(多选)如图所示,内壁光滑的绝热汽缸开口向上放置,底部装有电热丝。汽缸内用两个活塞和封闭了两部分理想气体。初始时导热性能良好的活塞恰好与汽缸口相平,绝热活塞在卡扣下面与卡扣接触且无作用力,此时、两活塞的间距及活塞与汽缸底部的间距均为,气体及周围的温度为。现在活塞上缓慢加入一定质量的沙子,活塞缓慢下降了,活塞下降了。不计卡扣、电热丝及、两活塞的体积,所有接触密封性良好,两活塞的横截面积均为。已知活塞的质量为且。活塞不计质量,大气压强为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.缓慢加沙子的过程中活塞、之间的气体内能增加
B.活塞上所加沙子的质量为
C.停止加沙子后,活塞下方气体的温度为
D.停止加沙子后,若用电热丝缓慢给气体加热到,则活塞下方气体的压强为
【答案】BD
【解析】A.缓慢加沙子的过程中,活塞导热性能良好,所以活塞下方气体的温度保持不变,理想气体的内能只与温度有关,气体内能不变,故A错误;
BC.由于活塞的质量不计,所以上下两部分气体压强相等,加沙子前对活塞受力分析可得
可得
在活塞上缓慢地加沙子的过程,上部分气体做等温变化,有
对下部分气体,根据理想气体状态方程有
其中,联立解得
,
再对活塞受力分析可得
可得
故B正确,C错误;
D.用电热丝给气体缓慢加热到活塞恰好到卡扣的过程,气体整体做等压变化,对活塞下方气体有
解得
可见给气体缓慢加热到时,活塞到达卡扣处,并且对卡扣有压力,设此时活塞下方气体的压强为,对气体有
其中,解得
故D正确。
故选BD。
20.(多选)瓷器是“泥琢火烧”的艺术,是古人智慧的结晶。如图所示,气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前,封闭在窑内的气体压强为,温度为27℃,当窑内气压达到时,气窑上方的单向排气阀开始排气,使气窑内气体压强保持不变,窑内气体温度逐渐升高至1227℃后保持不变,连续烧制8~10小时。下列说法正确的是( )
A.单向排气阀开始排气时,窑内气体温度为91℃
B.单向排气阀开始排气时,窑内气体温度为627℃
C.本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比2∶3
D.本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比2∶5
【答案】BD
【解析】AB.根据等容变化
单向排气阀开始排气时,窑内气体温度为
A错误,B正确;
CD.排气后气窑内气体压强保持不变,根据等压变化
由于密度相同,则本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比为
得
C错误,D正确。
故选BD。
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选择性必修三(人教版2019)物理大单元设计
第二单元 气体、固体和液体
2.2 气体的等压变化和等容变化
[基础达标练]
知识点1 气体的等压变化 气体的等容变化
1.如图所示,质量相等的同种理想气体甲和乙分别用绝热活塞封闭在两个绝热气缸中,两气缸固定在同一水平面上,开口分别竖直向上和水平向右,活塞质量不能忽略且可沿气缸无摩擦滑动。甲、乙两气体的体积相等,它们的压强分别用p甲、p乙表示,温度分别用T甲、T乙表示。下列关系正确的是( )
A.p甲 > p乙,T甲 > T乙 B.p甲 > p乙,T甲 < T乙
C.p甲 < p乙,T甲 > T乙 D.p甲 < p乙,T甲 < T乙
2.一定质量的理想气体,在体积保持不变的条件下,若气体热力学温度值升高到原来的2倍,则( )
A.气体的压强增大到原来的2倍
B.气体的压强减小到原来的一半
C.气体的压强可能不变
D.气体压强与体积的乘积不变
3.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,温度由升高到,体积的增量为;温度由283K升高到288K,体积的增量为,则( )
A. B.
C. D.无法确定
4.一定质量的理想气体,在压强不变的条件下,温度为0℃时,其体积为,当温度升高为时,体积为V,那么每升高1℃增大的体积等于( )
A. B. C. D.
知识点2 p-T图像和V-T图像
5.如图所示,一汽缸固定在水平地面上,用活塞封闭着一定质量的理想气体。已知汽缸不漏气,活塞移动过程中与汽缸内壁间无摩擦。初始时,外界大气压强为,活塞对小挡板的压力刚好等于活塞的重力。现缓慢升高汽缸内气体的温度,则能反映汽缸内气体的压强p随热力学温度T变化的图像是( )
A. B.
C. D.
6.一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→a过程,图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.a状态的压强小于b状态的压强
B.b状态的压强大于c状态的压强
C.a状态的压强等于c状态的压强
D.c状态每个分子的动能都比a状态的大
知识点3 理想气体的状态方程
7.一密闭容器中盛有氮气和氢气的混合气体,当温度为时,混合气体的压强为;当温度为时,氮分子全部分离为原子,这时混合气体的压强为(氢分子未到达分离温度)。根据上述条件可判断,混合气体中氮和氢的质量比为( )
A. B. C. D.
8.某医用氧气瓶的容积为40L,瓶内装有7kg的氧气。使用前,瓶内氧气的压强为,温度为27℃。当患者消耗该氧气瓶内4kg的氧气时,瓶内氧气的压强变为,则此时瓶内气体的温度为( )
A.7℃ B.10℃ C.14℃ D.17℃
知识点4 气体实验定律的微观解释
9.真空胎没有内胎,直接在轮胎和轮圈之间封闭着空气,轮胎鼓起胎内表面形成一定的压力,提高了对破口的自封能力,不会像自行车轮胎那样瞬间漏气,从而提高了车辆行驶安全性。如图所示真空胎,胎内充入一定质量的理想空气,把汽车开到室外,胎内的温度降低,假设此过程胎内气体的体积不变,下列说法正确的是( )
A.分子的平均动能减小,每个分子运动的动能都减小
B.分子的平均动能不变,气体的压强增大
C.速率大区间的分子数减少,分子平均速率减小
D.气体的温度降低,分子势能减小
10.如图所示,一定质量的理想气体经历的状态变化为a→b→c→a,其中纵坐标表示气体压强p、横坐标表示气体体积V,a→b是以p轴和V轴为渐近线的双曲线。则下列结论正确的是( )
A.状态a→b,理想气体的内能减小
B.状态b→c,单位时间内对单位面积器壁碰撞的分子数变少
C.状态b→c,外界对理想气体做正功
D.状态c→a,理想气体的温度降低
[能力提升练]
11.(多选)如图所示,圆柱形光滑汽缸顶部开一小孔,用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用细线悬挂在天花板上。开始时活塞与汽缸顶部接触,气体的温度为2T0。现让气体的温度缓慢降低,当活塞与汽缸顶部的距离为汽缸高度的四分之一时,气体的温度为T0。已知汽缸的质量为M、横截面积为S,外界大气压强为p0,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.当汽缸顶部与活塞分离时,气体的温度为
B.当汽缸顶部与活塞分离时,气体的温度为
C.开始时气体的压强为
D.开始时气体的压强为
12.(多选)如图为竖直放置的上粗下细的玻璃管,水银柱将气体分隔成A、B两部分,初始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后,气体体积变化量为、,压强变化量为、,对液面压力的变化量为、,则( )
A.水银柱向上移动了一段距离 B.
C. D.
13.(多选)如图,绝热气缸竖直放置,质量为m的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内。现在通过电热丝缓慢加热气缸内的气体,不计一切摩擦,大气压强恒定,活塞始终未从气缸中滑出,经过一段时间,关于气缸内的气体,下列说法正确的是( )
A.气体的压强增大
B.气体的体积增大
C.气体的内能增大
D.气体分子的平均动能增大
14.(多选)图为一超重报警装置示意图,高为L、横截面积为S、质量为m、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂,容器内有一厚度不计、质量为m的活塞,稳定时正好封闭一段长度为的理想气柱。活塞可通过轻绳连接受监测重物,当活塞下降至离容器底部处的预警传感器处时,系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度保持为T0,大气压强为p0,重力加速度为g,不计摩擦阻力,下列说法正确的是( )
A.刚好触发超重预警时所挂重物的质量为
B.刚好触发超重预警时所挂重物的质量为
C.刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.65L
D.刚好触发超重预警时,若环境温度缓慢降低5%,活塞上升至位于离容器底部0.76L
15.(多选)如图甲所示,质量为M、半径为R的圆柱形汽缸(上端有卡扣)用活塞封闭一定质量的理想气体,活塞用细线连接并悬挂在天花板上。初始时封闭气体的热力学温度为,活塞和容器上、下部相距均为h,现让封闭气体的温度缓慢升高,气体从初始状态A经状态B到达状态C,其图像如图乙所示,已知外界大气压恒为,O、A、C三点共线,活塞光滑且气密性良好,重力加速度大小为g,则理想气体在状态( )
A.B的热力学温度为 B.B的压强为
C.C的压强为 D.C的热力学温度为
16.(多选)一定质量的理想气体从状态a开始,经历a→b→c→d→a一次循环回到原状态,其体积随热力学温度变化的图像如图所示,其中ab、dc均垂直于横轴,ad,bc的延长线均过原点O。下列表述正确的是( )
A.在过程b→c中气体压强增大
B.状态a的压强小于状态c的压强
C.在过程da中在单位时间单位面积上碰撞容器壁的气体分子数减少
D.在过程d→a中温度、体积都增大,所以压强增大
[高频考题实战练]
17.(多选)如图所示,两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的理想气体被一段水银柱隔开,当玻璃管水平放置时,甲端气体的体积小于乙端气体的体积,甲端气体的温度高于乙端气体的温度,水银柱处于静止状态.下列说法正确的有( )
A.若管内两端的气体都升高相同的温度,则水银柱向左移动
B.若管内两端的气体都升高相同的温度,则水银柱向右移动
C.当玻璃管水平自由下落时,管内两端的气体的压强将变为零
D.微观上气体的压强是由大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的
18.(多选)的某种气体的压强和温度的关系图像(图像)如图所示。表示1个标准大气压,标准状态(0℃,1个标准大气压)下气体的摩尔体积为。下列说法正确的是( )
A.状态A时气体的体积为 B.状态A时气体的体积为
C.状态B时气体的体积为 D.状态B时气体的体积为
19.(多选)如图所示,内壁光滑的绝热汽缸开口向上放置,底部装有电热丝。汽缸内用两个活塞和封闭了两部分理想气体。初始时导热性能良好的活塞恰好与汽缸口相平,绝热活塞在卡扣下面与卡扣接触且无作用力,此时、两活塞的间距及活塞与汽缸底部的间距均为,气体及周围的温度为。现在活塞上缓慢加入一定质量的沙子,活塞缓慢下降了,活塞下降了。不计卡扣、电热丝及、两活塞的体积,所有接触密封性良好,两活塞的横截面积均为。已知活塞的质量为且。活塞不计质量,大气压强为,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.缓慢加沙子的过程中活塞、之间的气体内能增加
B.活塞上所加沙子的质量为
C.停止加沙子后,活塞下方气体的温度为
D.停止加沙子后,若用电热丝缓慢给气体加热到,则活塞下方气体的压强为
20.(多选)瓷器是“泥琢火烧”的艺术,是古人智慧的结晶。如图所示,气窑是对陶瓷泥坯进行升温烧结的一种设备。某次烧制前,封闭在窑内的气体压强为,温度为27℃,当窑内气压达到时,气窑上方的单向排气阀开始排气,使气窑内气体压强保持不变,窑内气体温度逐渐升高至1227℃后保持不变,连续烧制8~10小时。下列说法正确的是( )
A.单向排气阀开始排气时,窑内气体温度为91℃
B.单向排气阀开始排气时,窑内气体温度为627℃
C.本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比2∶3
D.本次烧制排出气体的质量与原来气体质量之比2∶5
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