课时作业(7) 气体的等温变化-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（人教版2024）

10.BC解析由于两个系统原来处于热平衡状态，故温度相 的目的是保证气体状态变化过程中温度尽可能保持不变 同，升高相同的温度后，温度仍相同，仍是热平衡状态，选项 A错误，B正确：由于温度发生了变化，系统的状态也发生 (3)当气体微等温变化时，p与V成反比，即心7，故p 了变化，选项C正确，D错误. 图像为直线，所以为了能直观反映与V成反比的关系，应 11.B解析开空调2min内教室里的气体温度要变化，故不是 作p图像，选项C正确。 平衡态，选项A错误：两物体温度不同，接触后高温物体会 向低温物体传热，是非平衡态，选项B正确：0℃的冰水混 答系(1)B(2)保证气体状态变化过程中温度尽可能保持 合物放入1℃的环境中，周围环境会向冰水混合物传热，不 不变(3)C 是平街态，选项C错误：压缩密闭容器中的空气，要对空气 4.解析(1)本实验研究气体的压强和体积的比例关系，单位无 做功，机械能转化为内能，不是平衡态，选项D错误. 须统一为国际单位，选项A错误：为了防止漏气，应当在注 12.BD解析要测量冰下水的温度，必须使温度计与冰下的水 射器活塞上涂润滑油，来增加连接处密封性，选项B错误：移 达到热平衡时，再读出温度计的示数，但因隔着冰无法直接 动活塞要媛授，实脸时不要用手提住注射器，都是为了保证 读数，把温度计取出来时，显示的也不再是原热平衡状态下 实验的恒温条件，选项C正确：压强传感器与注射器之间的软 的温度，选项A错误，B正确.T=t十273.15K=277.15K, 管脱落后，气体质量变化了，应该重新做实验，选项D错误. 选项C错误，D正确. (2)交流实脸成果时某同学发现各小组所测的pV乘积并不 13.AC解折双金属温度计是利用热膨胀系数不同的钢、铁 相同，是因为密封的气体质量不同. 两种金属制成的，双金属片的弯曲程度随温度变化而变化， (3)根据实验数据作出的V-1图线应是过坐标原点的直 选项A,B正确：题图甲中，加热时，双金属片弯曲程度增 大，即进一步向上弯曲，说明双金属片下层热膨胀系数较 线，该小组在实际的实验过程中实脸操作规范正确，但根据 大，即钢的热膨胀系数较大，选项C正确：题图乙中，温度计 实脸数据作出如题图乙所示的V图线不过坐标原点，该 示数是沿顺时针方向增大的，说明当温度升高时温度计指 1 针沿顺时针方向转动，则其双金属片的弯曲程度在增大，故 图线的方程为V=k·力 V。,说明注射器中的气体的体积 可以推知双金属片的内层一定是铁，外层一定是铜，选项D 小于实际的封闭气体的体积，结合实验的署材可知，图中V 错误. 代表压强传感器与注射器之间气体的体积 14.解折(1)当温度升高时，瓶内的气体受热膨胀挤压细弯管 答案(1)C(2)密封的气体质量不同(3)压强传感器与注 中的液柱，液柱就会向左移动. 射器之间气体 (2)将此装置放在一个标准大气压下的冰水混合物中，稳定 后在液柱正中间处标上0℃，将它放在一个标准大气压下 课时作业（七） 的沸水中，稳定后在液柱正中间处标上100℃，然后将以上 L.B解析需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低 两个刻度之间的部分进行100等分，标上刻度就成了一个 Pgh,B端气体压强比中间气室低gh1,所以B端气体压强 简易温度计 为p一g一gh,选项B正确. (3)这个温度计的测温原理是气体的热胀冷缩特性】 2.C解以活塞为研究对象，活塞受重力，大气压力和封闭 (4)细弯管再细一点，瓶子再大些且气体再多些，细弯管内 气体的支持力，根据受力平衡得Mg十pS=S,解得p= 的液体适当少些等， 答系见解析 么+普，选项C正确 课时作业（六） 3.B解由题图可知，空气被封闭在细管内，洗衣缸内水位 升高时，被封闭的空气体积减小，根据玻意耳定律可知，压强 1.AC解析援慢地推拉活塞，可以使封闭气体的温度与外界 增大，选项B正确. 的温度保持一致，从而可以保持封闭气依的温度不变，选项 4.AD解析对活塞受力分析可知，开始时，封闭气体的压强 A正确：在活塞上涂上涧滑油，保持良好的密封性，这样是为 了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的 A=A一零，而汽红向右领斜90后，：=A,故A<加：由 温度不变，选项B错误；当用手直接授住注射器封闭气体部 于温度不变，由玻意耳定律知V>V2,选项A、D正确. 分时，手的温度可能改变封闭气体的温度，所以不要用手直 5.C解析初状态气体压强为p=p十p=80cmHg,末状态 接握住注射器封闭气体部分，选项C正确：只要是封闭气体 气体压强为p'=p,=75cmHg,由玻意耳定律得LS 的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温 p'L'S,解得L'=6.4cm,选项A.BD错误，C正确. 度是否会变化无关，选项D错误. 6解析设玻璃管的横截面积为S,以玻璃管内封闭的气体为研 2.B解析“探究气体等温变化的规律”实验的前提是气体的 究对象， 质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针 初状态p1=p十p1=80cmHg,V1=51cmXS, 筒，则温度升高，选项A、D不符合题意：实验中我们只需测 末状态=p,十pm=(76+h)cmHg,V=(57cm-h)S, 量空气柱的长度，不需测量针筒的横截面积，选项B特合题 气体发生等温变化，由玻意耳定律得pV1=pV, 意：柱塞与筒壁的摩擦对结采没有影响的前提是不考虑摩擦 代入数据解得h=9cm,则p:=85cmHg 产生的热，但实际上由于摩擦生热，会使气体温度升高，影响 答室85cmHg 实验的准确性，选项C不符合题意. 7.AB解粉选项A图中可以直接看出温度不变：B图说明 3解析(1)为了保证气密性，应用橡胶套密封注射器的下端， 选项A是必需的：由于注射器的直径均匀恒定，根据V一LS p心立，即V=常数，是等温过程；C图横坐标为温度，不是 可知体积和空气柱长度成正比，所以只需读取刻度尺上显示 等温线：D图中p-V图线不是双曲线，故不是等温线，选项 的空气柱长度，无需测量柱塞的直径，选项B不是必需的，选 A、B正确. 项D是必需的：为了得知压强的变化情况，需要读取压力表 8.AD解析由题图可知，D·A是一个等温过程，选项A正 上显示的压强值，选项C是必需的， 确：ADBC是等温线，而A到B温度升高，则T<T2,选项 (2)手温会影响气体的温度，且实验过程中气体压缩太快，温 B,C错误；B→C是一个等温过程，p减小，V增大，选项D 度升高后热量不能快速释放，气体温度会升高，所以这样做 正确. ·196· 9.BD解析对于管内封闭的气体，其压强为p=p,十银g1, 也可以有p=十pgh:,则知：=h2,h1不变则h但不变。 500Pm,则可知选项A,BD错误：由查理定律可得号 当外界压强增大时，管内封闭气体压强p增大，根据玻意耳 十△2，代入教据解得=1.37×10P,则它在0℃时， 定律V=C可以知道封闭气体的体积减小，则水银柱下降. T 选项B、D正确. 压强为=p1一500Pa=1.365×103Pa,选项C正确. 10.BD解析瓶保持静止不动，受力平衡g=gV,由玻意耳 6.C解析由查理定律可知，一定质量的气体在体积不变的条 定律可知，将瓶向下按后，则压强增大，瓶内空气体积减小， 件下号为恒量，且△p=号△T.温度由0℃升高到10℃和由 排水量减小，mg>pgV,故放手后加速下沉，选项A错误，B 100℃升高到110℃，△T=10K相同，故压强的增量△p1= 正确：若将瓶子向上提，则压强减小，空气体积增大，排水量 △p:,选项C正确. 增大，PgV>mg,故放手后瓶子会加速上升，选项C错送， 7.AB图析在p-T图像上的等容线的延长线是过原，点的直 D正确. 线，且体积越大，直线的斜率越小.由此可见，状态对应体 11.解析(1)玻璃管向下按压前，由平衡条件可知，管中上部分 积最小，c状态对应体积最大.选项A、B正确. 气体的压强为pm一Pgh. 8.AD解析状态A到状态B是等容变化，故气体的体积不 (2)玻璃管缓慢向下按压一定高度后，玻璃管上部分气体的 变，选项A正确，选项B错误：状态B到状态C的过程中，气 压强变为p,设玻璃管的横截面积为S,由于该过程中气体 体温度不变，压强增大，体积减小，选项C错误：从题图中可 的温度保持不变，由玻意耳定律可得pSH=SH, 知，pg=1.0atm,Vg=3L,b=1.5atm,根据玻意耳定律， 解得H'-色二gh)H 有psVm=pcVc,解得Vc=2L,选项D正确. 答系)A一pgh(2)二gh)H 9B假霸在等压过程中，由盖一吕萨克定体有兰-壶 12.解折(1)对缸内气体，放物体前，压强为p1=p, 放上物体稳定后，压强为：=十受。 =之V,再经过一个等容过程，由查理定律有3元丁 对活塞C受力分析，有kx=(:一)S, 联立解得kS 工=子T,所以B正确 10.B解析对汽缸受力分析可知Mg十pS=pS,可知当温度 (2)对缸内气体，放物体前后，根据玻意耳定律得 降低时，气体的压强不变：对活塞和汽缸的整体受力分析可 PIV=p:L'S, 知，(m十M)g=kx,可知当温度变化时，x不变，即h不变； 且V1=1S+5lS=6LS. 解得L'=3L 根据盖一吕萨克定律可得片-号故温度降低时，气你的 则活塞D到缸底的距离 体积减小，因h不支，则汽缸高度H减小，选项B正确，A、 d=-(2+)=2L C、D错误. 11,解枥(1)设汽缸的横截面积为S,由盖一吕萨克定律有 圈a2 2 代入数据得T=360K 课时作业（八） (②)由壹理定排有号=会，而A=A, 1.D服翻由盖一昌萨克定排号-票可知，在压强不变时 代入数据得p=1.5×10Pa 体积与热力学温度成正比，选项A蜡误，B正确：温度每升高 答園(1)360K(2)1.5×10Pa 1 12.解析(1)由状态C→状态D,等容变化， I℃即1K,体积增加量是0℃时体积的273，选项C错误：由 盖一吕萨免定体的安形式号-=贺可知，体积的变化量与热 由查理定律得会一会 T_8×102 所以：=T元pn=4×10×2X10Pa=4X10Pa: 力学温度的变化量成正比，选项D正确. 由状态B状态C,等温变化， 2.B解析以汽缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力大 小等于汽缸整体总重力，故L、h不变，设汽缸壁的重力为 由玻意耳定律得pgVg=pVc, G,大气压为A,则封闭气体的压强D厂A一号，保持不变， 所以m-c=×4X10Pa=16X10Pa: 由状态A→状态B,等容变化， 当温度升高时，由盖一吕萨克定律知气体体积增大，H将减 小，选项B正确. 由壶理定体得验=器 TH' 3.CD解析大气压不变，水银柱的长度也不变，所以封闭气体 T 的压强不变，气体做等压变化，与温度无关，选项A、B错误， 所以p=TPB= 00X16X 10 Pa=4X10 Pa. C正确；根据子=C可知，温度升高，则体积增大，所以D (2)A到B做等容变化，等容线在p-T图像中为过原点的 直线，B到C微等温变化，C到D微等容变化.故图线为 正确。 1/x10P) 4.D解析由于暖水瓶内气体的体积不变，经过一晚的时间， 16 瓶内气体的温度降低，根据查理定律有号=会，所以A> 12 加，即暖瓶内的压强由少减小为p,气体向外的压力减小， d 所以拔出瓶塞更费力，选项D正确.， 5.C解析根据查理定律可知压强的变化△p与摄氏温度的变 02468T1(×10K) 化△成正比.根据题意可知，每升高1℃，压强的增量为 答率(1)4×10Pa(2)见解析图 ·197·课时作业(七) 气体的等温变化 答案精解P.. (建议用时,40分钟) [基础题组练] C.体积不变,压强变大 题组一 压强的计算 D.体积变小,压强变小 1.如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭 4.(多选)如图甲所示,一汽缸竖直放置,汽缸内有一 密度为。的液体将两段空气封闭在管内,管内液面 质量不可忽略的活塞,将一定质量的气体封闭在汽 高度差分别为h、h;和h,则B端气体的压强为 钉内,活塞与汽缸壁无摩擦,气体处干平衡状态,现 (已知大气压强为p,重力加速度为g) ) 保持温度不变,把汽缸向右倾斜90{}(如图乙所示), 达到平衡后,与原来相比 ) Z7777z A.p-pg(h+h-h) B. po-pg(h+h。) A.气体的压强变大 C.p-pg(h+h-h) B.气体的压强变小 C.气体的体积变大 D.气体的体积变小 D.p-ng(h十h) 2.如图所示,内壁光滑的汽缸竖直放置在水平地面 5.如图,开口向上且足够长的玻璃管竖直放置,管内 长为5cm的水银柱封闭了一段长为6cm的气柱 上,T形活塞的质量为M,下底面积为S,上底面积 为4S,若大气压强为A,重力加速度为g.则被封 保持温度不变,将管缓慢转动至水平位置,气柱长 度变为(大气压强为75cmHg) ) 闭气体的压强)等于 I l6en A.5.6cm B.6.0cm C.6.4cm M D.7.1cm A.4+ 6.如图所示,在长为57cm且一端封闭、另一端开口 向上的竖直玻璃管内,用4cm高的水银柱封闭着 D.条件不够,无法判断 。 51cm长的气体,管内外气体的温度相同,现将水银 题组二 玻意耳定律 从管侧壁缓慢地注入管中,直到水银面与管口相 3.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连 平,外界大气压强一76cmHg,且温度不变,求此 的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器 时管中封闭气体的压强 感知管中的空气压力,从而控制进水量,设温度不 变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气 ) 力传感器 _ 空气 A.体积不变,压强变小 B.体积变小.压强变大 .131. 题组三 气体等温变化的图像 下列说法正确的是 ( ~ 7.(多选)下列选项图中,表示压强,V表示体积,T A.将瓶稍向下按,放手后又回到原来位置 为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体发 B.将瓶稍向下按,放手后加速下沉 生等温变化的是 ) r C.将瓶稍向上提,放手后又回到原处 D.将瓶稍向上提,放手后加速上升 11.如图所示,长为万的水银柱将上端封闭的玻璃管 内气体分隔成上、下两部分,A处管内、外水银面 一 相平,上部分气体的长度为H.现将破璃管缓慢竖 B 直向下按压一定高度,稳定时管中上部分气体压 强为A,已知水银的密度为e,重力加速度为g,大 气压强为,该过程中气体的温度保持不变,求; (1)玻璃管向下按压前,上部分气体的压强); (2)玻璃管向下按压后,上部分气体的长度H' C D 8.(多选)如图所示,D→A→B→C表示一定质量的某 种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是 ( - 一 12.如图所示,有两个内壁光滑的汽A和B,其中/ A.D→A是一个等温过程 水平放置,B竖直放置,两汽缸的总长度均为6L B.A→B是一个等温过程 横截面积均为S.A、B之间用细管相连,细管的体 C.T>T: 积不计,外界大气压强为,活塞C、D的重力及 D.B→C体积增大,压强减小:温度不变 厚度不计,活塞C与一轻弹相连,弹的原长为 [能力提升练] 5L,活塞D到缸底的距离为5L,在D上放一个质 9.(多选)如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入 量为m-S的物体(图中未画出),稳定后,弹 水根中,管中有一段高为h,的水银杜封闭一定 。 质量的气体,这时管下端开口处内,外水银面高度 的形变量:一 L,求:(整个过程中气体温度不变) 差为人,若保持环境温度不变,当外界压强增大时 _ 下列分析正确的是 ) (1)轻弹箭的劲度系数; (2)稳定后,活塞D到缸底的距离 A.h:变长 B.h不变 C.水银柱上升 D.水银柱下降 10.(多选)一个开口玻璃瓶内有空气,现将瓶口向下 按人水中,在水面下5m深处恰能保持静止不动 ·132.