第2章 第2节 气体实验定律(Ⅱ)-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高二物理选择性必修第三册教师用书（粤教版2019）

DIERZHANG 第二章 第二节　气体实验定律(Ⅱ) 1 1.知道什么是等容变化和等压变化。 2.掌握查理定律和盖—吕萨克定律的内容、表达式和适用条件，并会进行相关分析计算(重难点)。 3.理解p-T图像和V-T图像及其物理意义(重点)。 学习目标 2 一、查理定律 二、盖—吕萨克定律 课时对点练 内容索引 3 查理定律 一 4 如图所示，玻璃管里封闭着一定质量的空气，旋紧紧固螺钉使活塞不能移动，可以保证气体状态变化时体积保持不变。改变封闭空气的温度，记录各温度下的压强。 根据下表中记录的实验数据，你能得出什么结论？ 序号 1 2 3 4 5 温度/K 298 328 336 345 347 压强/(×105 Pa) 1.00 1.10 1.12 1.15 1.16 答案　一定质量的空气，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。 1.等容过程：气体在 保持不变的情况下发生的状态变化过程，叫作等容过程。 2.热力学温度 (1)热力学温度大小与摄氏温度t的大小换算关系为T= 。 (2)国际单位为 ，简称 ，符号为 。 (3)热力学温度0 K(即绝对零度)是 实现的。 梳理与总结 体积 t+273.15 开尔文 开 K 不可能 3.查理定律 (1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强p与热力学温度T成 。 (2)公式：。 (3)适用条件：气体的 和 不变。 正比 质量 体积 4.等容变化的图像 (1)p-T图像：如图甲所示，气体的压强p和热力学温度T的关系图线是一条 。 (2)p-t图像：如图乙所示，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，图像不过原点，但反向延长线交t轴于 ，图像纵轴的截距p0是气体在0 ℃时的压强。  过原点的倾斜直线 -273.15 ℃ 讨论与交流 1.装有半瓶热水的热水瓶经过一段时间后，拔瓶口木塞觉得很紧，请分析产生这种现象的原因。 答案　放置一段时间后，瓶内气体温度降低，体积不变，压强减小，外界大气压强大于瓶内空气压强，所以木塞难以打开。 2.如图所示为一定质量的气体在不同体积下的p-T图线，V1与V2哪一个大？为什么？ 答案　V1<V2，p-T图像斜率越小，体积越大。 　在密封容器中装有某种气体，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.气体的压强变为原来的2倍 B.气体的压强比原来增加了 C.气体的压强变为原来的 D.气体的压强比原来增加了 例1 √ 一定质量的气体，在体积不变的情况下，由等容变化规律可得，当温度从50 ℃升高到100 ℃时，有，所以p2=p1，因此压强比原来增加了，故B正确，A、C、D错误。 　(2023·佛山市高二期末)如图所示，圆柱形气缸倒置在水平地面上，气缸内部封有一定质量的气体。已知气缸质量为10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5 kg，其横截面积为50 cm2，所有摩擦均不计。当缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触，但对地面无压力。 已知大气压强为p0=1.0×105 Pa，g取10 m/s2，求： (1)此时封闭气体的压强； 例2 答案　9.0×104 Pa　 当缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触，但对地面无压力； 设此时封闭气体的压强为p1， 对活塞由平衡条件可得p0S=p1S+mg 解得p1=9.0×104 Pa① (2)现使气缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，缸内气体温度为多少摄氏度？ 答案　127 ℃ 现使气缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，设此时封闭气体的压强为p2，温度为T2，对气缸由平衡条件可得p0S+Mg=p2S 解得p2=1.2×105 Pa ② 已知T1=300 K，对气缸内气体，温度升高过程中， 气体体积不变，即为等容变化， 由等容变化规律可得 ③ 联立①②③可得T2=400 K，即t2=127 ℃。 总结提升 应用查理定律解题的一般步骤 1.确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体。 2.分析被研究气体在状态变化时是否符合查理定律的适用条件：质量一定，体积不变。 3.确定初、末两个状态的温度、压强。 4.根据查理定律列式。 5.求解结果并分析、检验。 返回 盖—吕萨克定律 二 18 烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？ 答案　水柱向外移动说明了在保持气体压强不变的情况下，封闭气体的体积随温度的升高而增大。 1.等压过程：气体在 不变情况下发生的状态变化过程。 2.盖—吕萨克定律 (1)内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。 (2)公式：。 (3)适用条件：气体的 和 不变。 梳理与总结 压强 质量 压强 3.等压变化的图线 (1)V-T图像：如图甲所示，气体的体积V随热力学温度T变化的图线是____________________。 (2)V-t图像：如图乙所示，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，图像不过原点，但反向延长线交t轴于 ，图像纵轴的截距V0是气体的0 ℃时的体积。  过原点的倾斜直线 -273.15 ℃ 如图所示为一定质量的气体在不同压强下的V-T图线，p1和p2哪一个大？ 讨论与交流 答案　p1<p2，先作一个等温辅助线，在温度相同的情况下，体积越大，压强越小，则p1<p2。 　一定质量的某种气体，在压强不变的条件下，温度为0 ℃时，其体积为V0，当温度升高为T(K)时，体积为V，那么每升高1 ℃增大的体积为 A. 例3 √ 由等压变化可得，则每升高1 ℃增大的体积ΔV=，故选项A正确。 　两位同学为了测一个内部不规则容器的容积，设计了一个实验，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封，如图所示。玻璃管内部横截面积S=0.2 cm2，管内一静止水银柱封闭着长为L1=5 cm的空气柱，水银柱长为L=4 cm，此时外界温度为T1=27 ℃，现把容器浸入温度为T2=47 ℃的热水中，水银柱静止时，下方的空气柱长度变为 L2=8.7 cm，实验时大气压为76 cmHg不变。根据以上数据可 以估算出容器的容积约为多少？ 例4 答案　10 cm3 设容器的容积为V，由气体做等压变化可知 ，有 解得V≈10 cm3。 总结提升 应用等压变化规律解题的一般步骤 1.确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体。 2.分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：质量一定，压强不变。 3.确定初、末两个状态的温度、体积。 4.根据等压变化规律列式。 5.求解结果并分析、检验。 返回 课时对点练 三 27 考点一　热力学温度　查理定律的应用 1.(多选)下列关于热力学温度的说法中正确的是 A.-33 ℃=240 K B.温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D.温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了(t+273) K 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 基础对点练 √ 11 12 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由于热力学温度与摄氏温度的换算关系为T=t+273 K，可知，-33 ℃相当于240 K，故A正确； 由T=t+273 K可知ΔT=Δt，即热力学温度的变化量总等于摄氏温度的变化量，温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K，故B正确； 因为绝对零度不能达到，故热力学温度不可能取负值，而摄氏温度可以取负值，故C错误； 初态温度为(273+t) K，末态温度为(273+2t) K，热力学温度也升高了t K，故D错误。 2.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体 A.温度不变时，体积减小，压强增大 B.体积不变时，温度降低，压强减小 C.压强不变时，温度降低，体积减小 D.质量不变时，压强增大，体积减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过传热，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，故选B。 11 12 3.一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是 A.10∶1 B.373∶273 C.1∶1 D.383∶283 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 由查理定律可知，一定质量的气体在体积不变的情况下为恒量，且Δp=ΔT。温度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，ΔT=10 K相同，故压强的增量Δp1=Δp2，C项正确。 11 12 4.(2023·深圳市调研)某同学家的电冰箱能显示冷藏室内的温度，存放食物之前该同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通电。若大气压为1.0×105 Pa，刚通电时显示温度为27 ℃，通电一段时间后显示温度为7 ℃，已知冰箱内气体质量不变，取T=273 K+t，则此时密封在冷藏室中气体的压强是 A.0.26×105 Pa B.0.93×105 Pa C.1.07×105 Pa D.3.86×105 Pa 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ 11 12 冷藏室气体的初状态：T1=(273+27) K=300 K，p1=1.0×105 Pa，末状态：T2=(273+7) K=280 K，压强为p2，气体体积不变，根据查理定律得，代入数据得p2≈0.93×105 Pa，故只有B正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 考点二　盖—吕萨克定律 5.下列图中能正确表示盖—吕萨克定律的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 盖—吕萨克定律表示一定质量的气体在压强不变时，体积与热力学温度成正比，即V=CT=C(t+273 K)，故选C。 √ 6.(多选)如图，竖直放置、开口向上的长试管内用水银密封一段气体，若大气压强不变，管内气体 A.温度降低，则压强可能增大 B.温度升高，则压强可能减小 C.温度降低，则压强不变 D.温度升高，则体积增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 大气压强不变，水银柱的长度也不变，所以封闭气体的压强不变，气体做等压变化，与温度无关，故A、B错误，C正确； 根据=C可知，温度升高，则体积增大，故D正确。 7.一定质量的气体在等压变化过程中体积增大了，若气体原来温度为27 ℃，则温度的变化是 A.升高了450 K B.升高了150 ℃ C.降低了150 ℃ D.降低了450 ℃ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由盖—吕萨克定律可得，代入数据可知，，得T2=450 K。所以升高的温度Δt=150 K=150 ℃，故选B。 8.(多选)对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列说法正确的是 A.气体的摄氏温度升高到原来的两倍 B.气体的热力学温度升高到原来的两倍 C.温度每升高1 K，体积增加量是原来的 D.体积的变化量与热力学温度的变化量成正比 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ 11 12 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由盖—吕萨克定律可知，在压强不变时，体积与热力学温度成正比，故A错误，B正确； 由盖—吕萨克定律的变形式可知，体积的变化量与热力学温度的变化量成正比，故D正确； 温度每升高1 ℃即1 K，体积增加量是0 ℃时体积的，故C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 9.(多选)如图所示 ，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程中与气缸内壁无摩擦。初始时，活塞紧压小挡板，外界大气压强为p0。现缓慢 升高气缸内气体的温度，则下列能反映气缸内气体的压 强p、体积V随热力学温度T变化的图像是 能力综合练 √ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化， 根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度T成 正比，在p-T图像中，图线是过原点的倾斜的直线； 当活塞开始离开小挡板，缸内气体的压强等于外界 的大气压，气体发生等压膨胀，在p-T中，图线是平行于T轴的直线，A错误，B正确； 气体先等容变化，后等压变化，V-T图像先是平行于T轴的直线，后是经过原点的一条直线，C错误，D正确。 10.(2023·海南卷)某饮料瓶内密封一定质量理想气体，t=27 ℃时，压强p=1.050×105 Pa， (1)t'=37 ℃时，气压是多大？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案　1.085×105 Pa　 由查理定律有：， 解得p'=1.085×105 Pa (2)保持温度不变，挤压气体，使其压强与(1)时相同时，气体体积为原来的多少倍？ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案　0.97 由玻意耳定律有：pV=p'V'，解得V'≈0.97V。 11.(2023·广州市高二期末)有一内壁光滑，导热性良好的气缸，横截面积为30 cm2，总长度为20 cm。轻质活塞封闭一段理想气体，初始时活塞位于位置A，封闭气柱长度为10 cm。位置B位于A右侧2 cm，大气压强为1.0×105 Pa，温度为27 ℃，缸壁与活塞厚度不计。 (1)若用一垂直活塞的拉力缓慢向外拉活塞至 位置B，求位置B处拉力F的大小； 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案　50 N　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 设活塞到达气缸B位置时封闭气体的压强为p1，根据平衡条件有p1S+F=p0S 由玻意耳定律有p0lS=p1LS 解得F=50 N (2)若仅改变封闭气柱的温度，让活塞同样从位置A移至位置B，求此时温度T的大小。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案　360 K 由题意可知该过程中封闭气体经历等压变化，由盖—吕萨克定律有 解得T=360 K。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12.(2023·湛江市模拟)如图所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内注入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管减去油柱长度后的有效长度为20 cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10 cm。 (1)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？ (简要阐述理由) 尖子生选练 答案　是　理由见解析　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 由于罐内气体压强始终不变， 由盖—吕萨克定律可得，ΔV=ΔT，ΔT=·S·ΔL 由于ΔT与ΔL成正比，所以刻度是均匀的。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 (2)估算这个气温计的测量范围。 答案　23.4~26.6 ℃ ΔT=×0.2×(20-10) K≈1.6 K 故这个气温计可以测量的温度范围为： (25-1.6)~(25+1.6) ℃，即23.4~26.6 ℃。 返回 BENKEJIESHU 本课结束 $$ 第二节　气体实验定律(Ⅱ) ［学习目标］　1.知道什么是等容变化和等压变化。2.掌握查理定律和盖—吕萨克定律的内容、表达式和适用条件，并会进行相关分析计算(重难点)。3.理解p-T图像和V-T图像及其物理意义(重点)。 一、查理定律 如图所示，玻璃管里封闭着一定质量的空气，旋紧紧固螺钉使活塞不能移动，可以保证气体状态变化时体积保持不变。改变封闭空气的温度，记录各温度下的压强。 根据下表中记录的实验数据，你能得出什么结论？ 序号 1 2 3 4 5 温度/K 298 328 336 345 347 压强/(×105 Pa) 1.00 1.10 1.12 1.15 1.16 答案　一定质量的空气，在体积不变的情况下，压强p与热力学温度T成正比。 1.等容过程：气体在体积保持不变的情况下发生的状态变化过程，叫作等容过程。 2.热力学温度 (1)热力学温度大小与摄氏温度t的大小换算关系为T=t+273.15。 (2)国际单位为开尔文，简称开，符号为K。 (3)热力学温度0 K(即绝对零度)是不可能实现的。 3.查理定律 (1)内容：一定质量的气体，在体积不变的情况下，其压强p与热力学温度T成正比。 (2)公式：=或=。 (3)适用条件：气体的质量和体积不变。 4.等容变化的图像 (1)p-T图像：如图甲所示，气体的压强p和热力学温度T的关系图线是一条过原点的倾斜直线。 (2)p-t图像：如图乙所示，压强p与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，图像不过原点，但反向延长线交t轴于-273.15 ℃，图像纵轴的截距p0是气体在0 ℃时的压强。  1.装有半瓶热水的热水瓶经过一段时间后，拔瓶口木塞觉得很紧，请分析产生这种现象的原因。 答案　放置一段时间后，瓶内气体温度降低，体积不变，压强减小，外界大气压强大于瓶内空气压强，所以木塞难以打开。 2.如图所示为一定质量的气体在不同体积下的p-T图线，V1与V2哪一个大？为什么？ 答案　V1<V2，p-T图像斜率越小，体积越大。 例1　在密封容器中装有某种气体，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.气体的压强变为原来的2倍 B.气体的压强比原来增加了 C.气体的压强变为原来的 D.气体的压强比原来增加了 答案　B 解析　一定质量的气体，在体积不变的情况下，由等容变化规律可得=，当温度从50 ℃升高到100 ℃时，有==，所以p2=p1，因此压强比原来增加了，故B正确，A、C、D错误。 例2　(2023·佛山市高二期末)如图所示，圆柱形气缸倒置在水平地面上，气缸内部封有一定质量的气体。已知气缸质量为10 kg，缸壁厚度不计，活塞质量为5 kg，其横截面积为50 cm2，所有摩擦均不计。当缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触，但对地面无压力。已知大气压强为p0=1.0×105 Pa，g取10 m/s2，求： (1)此时封闭气体的压强； (2)现使气缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，缸内气体温度为多少摄氏度？ 答案　(1)9.0×104 Pa　(2)127 ℃ 解析　(1)当缸内气体温度为27 ℃时，活塞刚好与地面接触，但对地面无压力； 设此时封闭气体的压强为p1， 对活塞由平衡条件可得p0S=p1S+mg 解得p1=9.0×104 Pa ① (2)现使气缸内气体温度升高，当气缸恰对地面无压力时，设此时封闭气体的压强为p2，温度为T2，对气缸由平衡条件可得p0S+Mg=p2S 解得p2=1.2×105 Pa ② 已知T1=300 K，对气缸内气体，温度升高过程中，气体体积不变，即为等容变化， 由等容变化规律可得= ③ 联立①②③可得T2=400 K，即t2=127 ℃。 应用查理定律解题的一般步骤 1.确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体。 2.分析被研究气体在状态变化时是否符合查理定律的适用条件：质量一定，体积不变。 3.确定初、末两个状态的温度、压强。 4.根据查理定律列式。 5.求解结果并分析、检验。 二、盖—吕萨克定律 烧瓶上通过橡胶塞连接一根玻璃管，向玻璃管中注入一段水柱。用手捂住烧瓶，会观察到水柱缓慢向外移动，这说明了什么？ 答案　水柱向外移动说明了在保持气体压强不变的情况下，封闭气体的体积随温度的升高而增大。 1.等压过程：气体在压强不变情况下发生的状态变化过程。 2.盖—吕萨克定律 (1)内容：一定质量的气体，在压强不变的情况下，其体积V与热力学温度T成正比。 (2)公式：=或=。 (3)适用条件：气体的质量和压强不变。 3.等压变化的图线 (1)V-T图像：如图甲所示，气体的体积V随热力学温度T变化的图线是过原点的倾斜直线。 (2)V-t图像：如图乙所示，体积V与摄氏温度t是一次函数关系，不是简单的正比例关系，图像不过原点，但反向延长线交t轴于-273.15 ℃，图像纵轴的截距V0是气体的0 ℃时的体积。  如图所示为一定质量的气体在不同压强下的V-T图线，p1和p2哪一个大？ 答案　p1<p2，先作一个等温辅助线，在温度相同的情况下，体积越大，压强越小，则p1<p2。 例3　一定质量的某种气体，在压强不变的条件下，温度为0 ℃时，其体积为V0，当温度升高为T(K)时，体积为V，那么每升高1 ℃增大的体积为 (　　) 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ΔV==，故选项A正确。 例4　两位同学为了测一个内部不规则容器的容积，设计了一个实验，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封，如图所示。玻璃管内部横截面积S=0.2 cm2，管内一静止水银柱封闭着长为L1=5 cm的空气柱，水银柱长为L=4 cm，此时外界温度为T1=27 ℃，现把容器浸入温度为T2=47 ℃的热水中，水银柱静止时，下方的空气柱长度变为L2=8.7 cm，实验时大气压为76 cmHg不变。根据以上数据可以估算出容器的容积约为多少？ 答案　10 cm3 解析　设容器的容积为V，由气体做等压变化可知 =，有= 解得V≈10 cm3。 应用等压变化规律解题的一般步骤 1.确定研究对象，即被封闭的一定质量的气体。 2.分析被研究气体在状态变化时是否符合定律的适用条件：质量一定，压强不变。 3.确定初、末两个状态的温度、体积。 4.根据等压变化规律列式。 5.求解结果并分析、检验。 课时对点练　［分值：60分］ 1~8题每题4分，共32分 考点一　热力学温度　查理定律的应用 1.(多选)下列关于热力学温度的说法中正确的是 (　　) A.-33 ℃=240 K B.温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K C.摄氏温度与热力学温度都可能取负值 D.温度由t ℃升至2t ℃，对应的热力学温度升高了(t+273) K 答案　AB 解析　由于热力学温度与摄氏温度的换算关系为T=t+273 K，可知，-33 ℃相当于240 K，故A正确；由T=t+273 K可知ΔT=Δt，即热力学温度的变化量总等于摄氏温度的变化量，温度变化1 ℃，也就是温度变化1 K，故B正确；因为绝对零度不能达到，故热力学温度不可能取负值，而摄氏温度可以取负值，故C错误；初态温度为(273+t) K，末态温度为(273+2t) K，热力学温度也升高了t K，故D错误。 2.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上。其原因是，当火罐内的气体 (　　) A.温度不变时，体积减小，压强增大 B.体积不变时，温度降低，压强减小 C.压强不变时，温度降低，体积减小 D.质量不变时，压强增大，体积减小 答案　B 解析　把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过传热，温度不断降低，气体发生等容变化，由查理定律可知，气体压强减小，火罐内气体压强小于外界大气压，大气压就将罐紧紧地压在皮肤上，故选B。 3.一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是 (　　) A.10∶1 B.373∶273 C.1∶1 D.383∶283 答案　C 解析　由查理定律可知，一定质量的气体在体积不变的情况下为恒量，且Δp=ΔT。温度由0 ℃升高到10 ℃和由100 ℃升高到110 ℃，ΔT=10 K相同，故压强的增量Δp1=Δp2，C项正确。 4.(2023·深圳市调研)某同学家的电冰箱能显示冷藏室内的温度，存放食物之前该同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通电。若大气压为1.0×105 Pa，刚通电时显示温度为27 ℃，通电一段时间后显示温度为7 ℃，已知冰箱内气体质量不变，取T=273 K+t，则此时密封在冷藏室中气体的压强是 (　　) A.0.26×105 Pa B.0.93×105 Pa C.1.07×105 Pa D.3.86×105 Pa 答案　B 解析　冷藏室气体的初状态：T1=(273+27) K=300 K，p1=1.0×105 Pa，末状态：T2=(273+7) K=280 K，压强为p2，气体体积不变，根据查理定律得=，代入数据得p2≈0.93×105 Pa，故只有B正确。 考点二　盖—吕萨克定律 5.下列图中能正确表示盖—吕萨克定律的是 (　　) 答案　C 解析　盖—吕萨克定律表示一定质量的气体在压强不变时，体积与热力学温度成正比，即V=CT=C(t+273 K)，故选C。 6.(多选)如图，竖直放置、开口向上的长试管内用水银密封一段气体，若大气压强不变，管内气体 (　　) A.温度降低，则压强可能增大 B.温度升高，则压强可能减小 C.温度降低，则压强不变 D.温度升高，则体积增大 答案　CD 解析　大气压强不变，水银柱的长度也不变，所以封闭气体的压强不变，气体做等压变化，与温度无关，故A、B错误，C正确；根据=C可知，温度升高，则体积增大，故D正确。 7.一定质量的气体在等压变化过程中体积增大了，若气体原来温度为27 ℃，则温度的变化是 (　　) A.升高了450 K B.升高了150 ℃ C.降低了150 ℃ D.降低了450 ℃ 答案　B 解析　由盖—吕萨克定律可得=，代入数据可知，=，得T2=450 K。所以升高的温度Δt=150 K=150 ℃，故选B。 8.(多选)对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列说法正确的是 (　　) A.气体的摄氏温度升高到原来的两倍 B.气体的热力学温度升高到原来的两倍 C.温度每升高1 K，体积增加量是原来的 D.体积的变化量与热力学温度的变化量成正比 答案　BD 解析　由盖—吕萨克定律=可知，在压强不变时，体积与热力学温度成正比，故A错误，B正确；由盖—吕萨克定律的变形式=可知，体积的变化量与热力学温度的变化量成正比，故D正确；温度每升高1 ℃即1 K，体积增加量是0 ℃时体积的，故C错误。 9题5分，10、11题每题7分，共19分 9.(多选)如图所示 ，U形气缸固定在水平地面上，用重力不计的活塞封闭一定质量的气体，已知气缸不漏气，活塞移动过程中与气缸内壁无摩擦。初始时，活塞紧压小挡板，外界大气压强为p0。现缓慢升高气缸内气体的温度，则下列能反映气缸内气体的压强p、体积V随热力学温度T变化的图像是 (　　) 答案　BD 解析　当缓慢升高缸内气体温度时，气体先发生等容变化，根据查理定律，缸内气体的压强p与热力学温度T成正比，在p-T图像中，图线是过原点的倾斜的直线；当活塞开始离开小挡板，缸内气体的压强等于外界的大气压，气体发生等压膨胀，在p-T中，图线是平行于T轴的直线，A错误，B正确；气体先等容变化，后等压变化，V-T图像先是平行于T轴的直线，后是经过原点的一条直线，C错误，D正确。 10.(7分)(2023·海南卷)某饮料瓶内密封一定质量理想气体，t=27 ℃时，压强p=1.050×105 Pa， (1)(4分)t'=37 ℃时，气压是多大？ (2)(3分)保持温度不变，挤压气体，使其压强与(1)时相同时，气体体积为原来的多少倍？ 答案　(1)1.085×105 Pa　(2)0.97 解析　(1)由查理定律有：=， 解得p'=1.085×105 Pa (2)由玻意耳定律有：pV=p'V'，解得V'≈0.97V。 11.(7分)(2023·广州市高二期末)有一内壁光滑，导热性良好的气缸，横截面积为30 cm2，总长度为20 cm。轻质活塞封闭一段理想气体，初始时活塞位于位置A，封闭气柱长度为10 cm。位置B位于A右侧2 cm，大气压强为1.0×105 Pa，温度为27 ℃，缸壁与活塞厚度不计。 (1)(4分)若用一垂直活塞的拉力缓慢向外拉活塞至位置B，求位置B处拉力F的大小； (2)(3分)若仅改变封闭气柱的温度，让活塞同样从位置A移至位置B，求此时温度T的大小。 答案　(1)50 N　(2)360 K 解析　(1)设活塞到达气缸B位置时封闭气体的压强为p1，根据平衡条件有p1S+F=p0S 由玻意耳定律有p0lS=p1LS 解得F=50 N (2)由题意可知该过程中封闭气体经历等压变化，由盖—吕萨克定律有= 解得T=360 K。 12.(9分)(2023·湛江市模拟)如图所示，向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管，接口用蜡密封，在吸管内注入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化，这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm3，吸管内部粗细均匀，横截面积为0.2 cm2，吸管减去油柱长度后的有效长度为20 cm，当温度为25 ℃时，油柱离管口10 cm。 (1)(4分)吸管上标刻温度值时，刻度是否应该均匀？(简要阐述理由) (2)(5分)估算这个气温计的测量范围。 答案　(1)是　理由见解析　(2)23.4~26.6 ℃ 解析　(1)由于罐内气体压强始终不变， 由盖—吕萨克定律可得=，ΔV=ΔT=ΔT，ΔT=·S·ΔL 由于ΔT与ΔL成正比，所以刻度是均匀的。 (2)ΔT=×0.2×(20-10) K≈1.6 K 故这个气温计可以测量的温度范围为： (25-1.6)~(25+1.6) ℃，即23.4~26.6 ℃。 学科网（北京）股份有限公司 $$