2.3 气体的等压和等容变化 同步练 -2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册

2.3 气体的等压和等容变化 一、选择题 1、一定质量的理想气体，下列状态变化中不可能的是（　 　） A．使气体温度升高，体积增加，压强增大 B．使气体温度不变，而压强、体积同时增大 C．使气体温度降低，压强减小，体积减小 D．使气体温度升高，体积不变，压强增大 2.一定质量的气体保持其压强不变，若热力学温度降为原来的一半，则气体的体积变为原来的 (　 　) A．四倍 B．二倍 C．一半 D．四分之一 3、在冬季，剩有半瓶热水的老式暖水瓶经过一个夜晚后，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来．其中主要原因是（ ） A．软木塞受潮膨胀 B．瓶口因温度降低而收缩变小 C．白天气温升高，大气压强变大 D．瓶内气体因温度降低而压强减小 4、一定质量的理想气体，0℃时压强为 p0，经一等容变化过程，温度为 t℃时，气体压强为p．则它每升高 1℃，压强的增量△p 的值为（   ） A． B． C． D． 5.已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的（g取10 m/s2，ρ水=1.0×103 kg/m3）（　 　） A．2.8倍 B．8.5倍 C．3.1倍 D．2.1倍 6.如图，两端封闭的玻璃管水平放置，一段水银将管内气体分隔为左右两部分A和B，已知两部分气体初始温度相等，且体积VA＞VB。若A、B两部分气体同时升高相同的温度，水银柱将（　 　） A．向右移动 B．向左移动 C．静止不动 D．无法确定向哪移动 7.足够长的U形玻璃管开口朝下竖直放置，管中有两段水银，右边封闭了一段长度LA的气体，左边的活塞也封闭了一段长度LB的气体，现将活塞缓慢地向上移动，左边的竖直管中始终有水银，两气柱长度变化是（　 　） A．LA不变，LB增大 B．LA不变，LB减小 C．LA减小，LB增大 D．LA增大，LB减小 8.气体的压强的产生和液体不相同：固体液体的压强产生是由于重力而产生的；而气体的压强产生是由于气体分子持续的碰撞容器壁，导致产生了持续的压力。单位面积上的压力就是气体的压强。如图，外界大气压为，固定于水平地面的气缸开口向右，用光滑轻活塞将一定质量的气体封闭在气缸内（汽缸中间位置有小挡板）。开始时，活塞紧压于小挡板右侧。缓慢升高封闭气体温度T，封闭气体压强p随T变化图象可能正确的是（　 　） A． B． C． D． 9.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C，其V–T图像如图所示。下列说法正确的是（　 　） A．B→C的过程中，气体一定放出热量 B．B→C的过程中，气体分子平均动能增加 C．A→B的过程中，气体分子的密集程度变小 D．A→B的过程中，每个分子对器壁的平均撞击力变大 10.（多选）中医拔火罐的物理原理是利用火罐内外的气压差使罐吸附在人体上、如图所示是治疗时常用的一种火罐，使用时，先加热罐中气体，然后迅速将罐口按到皮肤上，降温后火罐内部气压低于外部，从而吸附在皮肤上、某次使用时，先将气体由300 K加热到400 K，然后将罐口按在皮肤上，当罐内气体的温度降至300 K时，由于皮肤凸起，罐内气体体积变为罐容积的，以下说法正确的是（　 ） A．加热后罐内气体质量是加热前的 B．加热后罐内气体质量是加热前的 C．温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的 D．温度降至300 K时，罐内气体压强变为原来的 11、（多选）将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中，保持两部分气体体积不变，A、B两部分气体的压强随温度t的变化曲线如图所示。则下列说法正确的是（ ） A．A部分气体的体积比B部分小 B．A、B直线的延长线将相交于t轴上的同一点 C．A、B气体温度改变量相同时，压强改变量相同 D．A、B气体温度改变量相同时，A部分气体压强改变量较大 12、（多选）如图所示，导热性能良好的汽缸内封有一定质量的理想气体，缸体质量M＝200 kg，活塞质量m＝10 kg。活塞与汽缸壁间无摩擦且不漏气。此时，缸内气体的温度为27 ℃，活塞位于汽缸正中间，整个装置都静止。已知外界大气压恒定，重力加速度取g＝10 m/s2。则当活塞恰好能静止在汽缸缸口AB处时 （ ） A.弹簧长度不变 　　　 　B.缸内气体温度为600 K C.缸内气体温度为620 K 　　　 D.缸内气体温度为74 ℃ 二、计算题 13.如图（a）所示，一支上端开口、粗细均匀的足够长玻璃管竖直放置，玻璃管内一段长度h为10cm的水银柱封闭了一段长度为5cm的空气柱，环境温度为27℃，外界大气压强P0=75cmHg．求： 14.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) (2)估算这个气温计的测量范围。 15.两绝热活塞A和B用一个长为4l的不可伸长细线相连，两活塞之间密封有温度为T0的空气。开始时，两活塞静止在图示位置。现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦。活塞A、B和圆筒b的横截面积分别为2S、3S、S。 （1）求加热前封闭气体的压强和细线上的张力大小； （2）气体温度缓慢上升到多少时，其中一活塞恰好移动到其所在圆筒与b圆筒的连接处； （3）气体温度上到时，封闭气体的压强。 答案： 一、选择题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C D B C C A C A AD ABD AB 二、计算题 13.解：(1)封闭气体的压强等于大气压强加上水银柱产生的压强， 故:P1=P0+h=75+10=85（cmHg） (2)气体做等压变化，L1=5cm，L2=L+2=7cm，T1=273+23=300（K）   根据盖-吕萨克定律，有： 解得： 14.解：(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 ℃。 15.解：（1）设加热前封闭气体的压强为p1，细线上的张力大小为F，活塞面积为S，由平衡条件可得：， 解得 ： （2）此时气体的体积为 2Sl+2Sl+3Sl=7Sl 对气体加热后，两活塞将向右缓慢移动，活塞A恰好移至其所在圆筒与b圆筒连接处的过程中气体的压强p1保持不变，体积增大，直至活塞A不移动为止，此时气体的体积为 设此时温度为，由盖-吕萨克定律可得 解得 （3）活塞A被挡住后，继续对气体加热，气体做等容变化，有 由查理定律可得 解得 学科网（北京）股份有限公司 $$