（作业本）第5节 气体实验定律（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版 2019）

1 作业本 第1章 分子动理论与气体实验定律 气体实验定律 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第三册）（鲁科版）》配套课件 2 （限时40分钟） 1.（多选）关于理想气体的温度、分子平均速率、内能的关系，下列说 法正确的是( ) AC A. 温度升高时，气体分子的平均速率增大 B. 温度相同时，各种气体分子的平均速率都相同 C. 温度相同时，各种气体分子的平均动能相同 D. 温度相同时，各种气体的内能都相同 3 解析 温度升高，气体分子的平均动能增大，气体分子的平均速率增大， 选项A正确；温度相同时，一定质量的各种理想气体分子的平均动能相 同，但由于是不同气体，分子质量不同，所以各种气体分子的平均速率 不同，选项C正确，B错误；各种理想气体的温度相同，只说明它们的分 子平均动能相同，气体的内能大小还和气体的分子数有关，选项D错误。 4 2.如图所示，一定质量的理想气体由状态 沿平行于纵轴的直线变化到 状态 ，则它的状态变化过程是( ) B A. 气体的温度不变 B. 气体的内能增加 C. 气体分子的平均速率减小 D. 气体分子在单位时间内与器壁单位面积上碰撞的次数 不变 5 解析 从图像中的图线看，气体由状态 变到状 态 为等容升压，根据查理定律，一定质量的气体，当 体积不变时，压强跟热力学温度成正比，由到 是压强 增大，温度升高，故A错误；气体的温度升高，内能增 加，故B正确；气体的温度升高，分子平均速率增大，故C错误；气体 体积不变，分子密集程度不变，温度升高，分子平均速率增大，则气体 分子在单位时间内与器壁单位面积上的碰撞次数增加，故D错误。 6 3.一定质量的气体，压强为，保持温度不变，当压强减小了 时，体积变化了 ，则该气体原来的体积为( ) B A. B. C. D. 解析 设该气体原来的体积为 ，由玻意耳定律知压强减小时，气体体 积增大，即，解得 。 7 4.（多选）如图所示，一定质量的气体由状态变到状态再变到状态 的过程，、 两点在同一条双曲线上，则此变化过程中( ) AD A. 从到 的过程温度升高 B. 从到 的过程温度升高 C. 从经再到 的过程温度先降低再升高 D. 、 两点的温度相等 8 解析 作出过点的等温线如图所示，可知，故从到 的 过程温度升高，A项正确；从到的过程温度降低，B项错误；从 经 再到的过程温度先升高后降低，C项错误；、 两点在同一等温线 上，D项正确。 9 5.（多选）如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条 图线， 由图可知( ) BD A. 一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体 积成正比 B. 一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体 积成反比 C. D. 10 解析 这是一定质量的气体在发生等温变化时的 图线，由图线过原 点可知恒量，即斜率为恒量，所以与 成反比，A错误，B 正确；根据 图线斜率的物理意义可知C错误，D正确。 11 6.（多选）如图所示是一定质量的气体从状态 经状 态到状态的 图像，则下列判断正确的是 ( ) AC A. B. C. D. 解析 由题图和查理定律可知，故A正确；由状态到状态 ， 气体温度不变，压强减小，由玻意耳定律知气体体积增大，则有 , ，故C正确。 12 7.一定质量的气体在等压变化中体积增大了，若气体原来温度为 ， 则温度的变化是( ) B A. 升高了 B. 升高了 C. 降低了 D. 降低了 解析 由盖—吕萨克定律可得，代入数据可知， ，得 。所以升高的温度 。 13 8.如图所示，、 表示两理想气体的等压线，根据 图中所给条件可知，当，气体 的体积比 气体 的体积大( ) D A. B. C. D. 解析 在到 的温度区间上应用盖—吕萨克 定律分别研究气体和 可得到方程 ， 。 解得，， ，正确选项为D。 14 9.（多选）如图所示，甲、乙为一定质量 的某种气体的等容或等压变化图像，下列 关于这两个图像的正确说法是( ) AD A. 甲是等压线，乙是等容线 B. 乙图中线与轴交点对应的温度是，而甲图中 线与轴的交点不一定是 C. 由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是与 成直线关系 D. 乙图表明温度每升高 ，压强增加相同，但甲图表明随温度的升 高压强不变 15 解析 由查理定律 及盖—吕萨克定律 可知，甲图是等 压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长 线与轴的交点温度为，即热力学温度的 ，故B错误；查 理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强 不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立 了，故C错误；由于图线是直线，故D正确。 16 10.（多选）如图所示，一向右开口的气缸放置在水平地面上，活塞可 无摩擦移动且不漏气，气缸中间位置有小挡板。初始时，外界大气压为 ，活塞紧压在小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的 图像或 图像能正确反映缸内气体压强变化情况的是( ) BD A. B. C. D. 17 解析 初始时刻，活塞紧压小挡板，说明气缸中的气体压强小于外界大 气压强；在缓慢升高气缸内气体温度时，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错误，D正确；在 图像中，等容线为过原 点的直线，所以C错误，B正确。 18 11.一定质量的理想气体由状态经状态变化到状态，其中 过程 为等压变化，过程为等容变化。已知 ， ， 。 （1）求气体在状态 时的体积； 答案 解析 过程，由盖—吕萨克定律得 ， 。 19 （2）说明 过程压强变化的微观原因。 答案 见解析 解析 过程，气体体积不变，分子的密集程度不变，温度降低， 分子平均动能减小，平均每个分子对器壁的撞击力减小，压强减小。 20 12.如图所示，一端开口的钢制圆筒，在开口端上面放一活塞。活塞与 筒壁间的摩擦及活塞的重力不计，现将其开口端向下，竖直缓慢地放入 的水中，在筒底与水面相平时，圆筒恰好静止在水中，这时筒内气 柱长为，当水温升高到 时，钢筒露出水面的高度为多少？ （筒的厚度不计） 答案 21 解析 设筒底露出水面的高度为。当时，气柱 ， 当时，，由等压变化规律 ，得 ，解得，也就是钢筒露出水面的高度为 。 22 13.如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，横截 面积为 的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的 固体封闭在气缸内。在气缸内距缸底处设有、 两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在、 上，缸内气体的压强为（ 为大气压强），温度为 。现缓慢加热气缸内气体，当温度为时，活塞恰好离开 、 ；当温度为时，活塞上升了。取 ，求： 23 （1）活塞的质量； 答案 24 解析 设物体的体积为 。 ， ， 。 ， ， , ， ， 。 由状态1到状态2为等容过程，由查理定律有 。 代入数据得 。 25 （2）物体 的体积。 答案 解析 由状态2到状态3为等压过程，由盖—吕萨克定律有 。 代入数据得 。 26 $$