第2章 第1节 温度和温标-【创新教程】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册五维课堂课时作业（人教版）

X 第二章气体、固体和液体 物课时 理作业 第二节 [基础达标练] 1.(多选)一定质量的气体在发生等温变 化时，下列物理量发生变化的是( A.气体的压强 B.单位体积内的分子数 C.分子的平均速率 D.分子的总数 2.（多选)对于一定质量的气体，下列过程 可能发生的是 ) A.气体的温度变化，但压强、体积保持 不变 B.气体的温度、压强保持不变，而体积 发生变化 C.气体的温度保持不变，而压强、体积 发生变化 D.气体的温度、压强、体积都发生变化 3.如图所示，一端开口、另一端 封闭的玻璃管内用水银柱封 闭一定质量的气体，保持温度 不变，把管子以封闭端为圆心，从开口 向上的竖直位置逆时针缓慢转到水平 位置的过程中，可用来说明气体状态变 化的pV图像是 4.在“探究气体等温变化的规律”实验中， 下列四个因素对实验的准确性影响最 小的是 A.针筒封口处漏气 B.采用横截面积较大的针筒 C.针筒壁与活塞之间存在摩擦 D.实验过程中用手去握针筒 189 课时作业马 气体的等温变化 间 纠错空间 5.如图所示，内壁光滑的 汽缸竖直放置在地面 上，活塞的质量为M,底 面积为S,若大气压强为p。,则被封闭 气体的压强饣等于 A.po B.Po Mg CA,+9 D.条件不够，无法判断 6.(多选)一定质量的某种气体，在温度不 变的条件下，将其压强变为原来的2 方法总结 倍，则 ( 为11中月中 A.气体分子的平均动能增大 B.气体的密度变为原来的2倍 C.气体的体积变为原来的一半 D.气体的分子总数变为原来的2倍 7.(多选)一定质量的气体 P 在不同温度下的两条等 温线如图所示，则下列说 法正确的是 A.从等温线可以看出，一定质量的气体 在发生等温变化时，其压强与体积成 反比 B.一定质量的气体，在不同温度下的等 温线是不同的 C.由图可知T,>T, D.由图可知T,<T2 心物理 8.给某包装袋充入氨气后密封，在室温 空 下，袋中气体压强为1个标准大气压、 间 体积为1L.将其缓慢压缩到压强为2个 纠错空间 标准大气压时，气体的体积变为0.45L. 请通过计算判断该包装袋是否漏气. 4。。。44。n44.444。aa44 [能力提升练] 9.如图所示，A、B是一定P叶 方法总结 质量的理想气体在两 条等温线上的两个状 态点，这两点与坐标原 点O和对应坐标轴上的VA、VB坐标所 围成的三角形面积分别为SA、SB,对应 温度分别为TA和TB,则 A.SA>SE TA>TE B.SA=SB,TA<TB C.SA<SB,Ta<TB D.SA>SB,TA<TB 10.在均匀玻璃管中有一段12cm长的水 银柱封住了一定质量的气体，若开口 向上将玻璃管放置在倾角0=30°的光 滑斜面上，在下滑过程中被封气体的 压强为（大气压强p=76cmHg) ( A.76 cmHg B.82 cmHg C.88 cmHg D.70 cmHg ·190 选择性必修第三册 11.用打气筒给自行车打气，设每打一次 可打入压强为1atm的空气125cm3,自 行车内胎的容积为2.0L,假设胎内原 来没有空气，且打气过程温度不变，那 么打了40次后胎内空气压强为 A.5 atm B.25 atm C.2.5 atm D.40 atm 12.热等静压设备广泛应用于材料加工 中。该设备工作时，先在室温下把惰 性气体用压缩机压入到一个预抽真空 的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高 气压环境对放入炉腔中的材料加工处 理，改善其性能。一台热等静压设备 的炉腔中某次放入固体材料后剩余的 容积为0.13m3,炉腔抽真空后，在室 温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉 腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2× 102m3,使用前瓶中气体压强为1.5 ×10Pa,使用后瓶中剩余气体压强为 2.0×10Pa;室温温度为27℃。氩气 可视为理想气体。 (1)求压入氩气后炉腔中气体在室温 下的压强； (2)将压入氩气后的炉腔加热到1227℃， 求此时炉腔中气体的压强。 第二章气体、固体和液体 [创新应用练] 13.如图甲为研究一定质量的气体压强与 体积关系的实验装置. 甲 (1)图中①为 传感器，该实验 需要保持气体的 和 不变 (2)某同学在实验中测出多组气体压 强与体积值后，利用DIS实验绘图功 能，得到如图所示的pV图像，则由图 (选填“能”或“不能”)得到压 强与体积成反比的结论， (3)某同学在实验中得到的数据如下： 次数 3 5 压强p/kP 116.2124.6 134.3 145.6 158.8 173.2 体积V/cm 14 13 12 11 10 体积倒数 1 0.0710.077 0.0830.0910.100 0.111 /cm-3 pV乘积 1626.81619.81611.61601.61588.01558.8 表中数据表明气体的V乘积随着气 体体积的减小而减小，若实验中很好 地满足了实验需要满足的条件，则出 现该结果的原因是 14.如图所示，马桶吸由 手柄 皮吸和汽缸两部分组 成，下方半球形皮吸空 汽缸 连杆 间的容积为1000cm, 活塞 上方汽缸的长度为 皮吸 40cm,横截面积为50cm2.小明在试用 191 课时作业 时，用手柄将皮吸压在水平地面上，皮 吸中气体的压强等于大气压.皮吸与 空 间 地面及活塞与汽缸间密封完好不漏气， 纠错空间 不考虑皮吸与汽缸的形状变化，环境温 度保持不变，汽缸内薄活塞、连杆及手柄 的质量忽略不计，已知大气压强，=1.0 ×105Pa,g取10m/s2. (1)若初始状态下活塞位于汽缸顶部， 当活塞缓慢下压到汽缸底部时，求皮 吸中气体的压强： (2)若初始状态下活塞位于汽缸底部， 小明用竖直向上的力将活塞缓慢向上 提起20cm高度保持静止，求此时小 明施加作用力的大小. 方法总结 111。卡为员为员。卡中员中 。。。。。。。。。。 01444▣14+4514年40卡449 年市于卡年卡中年卡年年 。。。44。心物理 当水银柱上升到100刻度处时，共占有的份数是100 一40=60.所以100刻度处的实际温度是2℃×60= 120℃. 由热力学温度与摄氏温度的关系式：T=t+273K可 得120℃相当于热力学温度： T=(120+273)K=393K. 即该温度计100刻度处相当于120℃，相当于393K. 答案：120℃393K 14.解析：从图像看，物理量x与热 力学温度成正比关系，用k表 示比例系数，有x=kT.由于t -273.150 c T-273.15℃，则有x=k(t十 273.15℃)，因此x与t的关系图像如图所示. 答案：见解析 第二节气体的等温变化 1.AB[一定质量的气体在发生等温变化时，p和V都 要发生变化，体积V发生变化，单位体积内的分子数 就改变，A、B正确；温度不变，分子的平均动能不变， 分子的平均速率不发生变化，C错误：质量一定，分子 的总数不变，D错误.] 2.CD[对于一定质量的气体，压强、温度、体积这三个 状态参量中只有一个参量发生变化而其他参量不变 是不可能的，可能发生的是有两个参量发生变化，或 者三个参量都发生变化，故C、D正确.] 3.C[玻璃管处于水平方向时，有1=p0,玻璃管处于 竖直方向时，有p2=p0十pPgh,从开口向上的竖直位置 逆时针缓慢转到水平位置的过程中，气体的压强减 小，体积增大，又因为温度不变，所以V图线应为双 曲线的一支，故C正确.] 4.B[“探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的 质量和温度不变，针筒封口处漏气，则气体质量变小， 用手握针筒，则气体温度升高；针筒的横截面积大，会 使封闭气体的体积大，结果更精确：活塞与针筒壁间 的摩擦影响活塞对气体的压强，影响实验的准确性， 综上所述，选B.] ·25 选择性必修第三册 5.C[活塞受重力、大气压力和封闭气体的支持力，根 据力的平衡条件得Mg十poS=pS,解得p=po十 ,故AB.D错误，C正确.] 6.BC[温度是分子平均动能的标志，由于温度T不 变，故分子的平均动能不变，故A错误：根据玻意耳定 #得1V=2p1V2,得V2=2V,又A=费 号，所以A=2即，故B.C正扇：气体的质量不变，所以 分子总数不变，故D错误.] 7.ABD[根据等温线的物理意义可知A、B正确；气体 的温度越高时，等温线的位置就越高，所以C错误，D 正确.] 8.解析：若不漏气，设加压后气体的体积为V2,由玻意耳 定律得p1V1=p2V2,代入数据得V2=0.5L, 因为0.45L<0.5L,故包装袋漏气. 答案：见解析 9.C[根据等温线特征可知T4<TB,由于面积SA、SB 反映的就是公式pV=C中的常数的一半，而A状态 的常数比B状态的常数小，所以SA<SB,故C正确.] 10.A[水银柱所处的状态不是平 PoS 衡状态，因此不能用平衡条件来 处理.水银柱的受力分析如图所 30°mg 示，因玻璃管和水银柱组成的系统的加速度a=gsin0, 所以对水银柱，由牛顿第二定律得pS十ngsin0-pS =ma,故p=p0,故A正确.] 11.C[每打一次把一个大气压强的空气打进的体积为 125cm3,打了40次，把总体积V1=40×125cm3 5000cm3=5L,气体压强为p1=1atm的空气压入 内胎，体积减小为V2=2.0L,根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2,代入数据解得p2=2.5atm,故C 正确.门 12.解析：(1)设初始时每瓶气体的体积为V0,压强为 p;使用后气瓶中剩余气体的压强为p1,假设体积为 V、压强为p的气体压强变为p1时，其体积膨胀为 V1。由玻意耳定律得 poVa=p1V1① 被压入到炉腔的气体在室温和1条件下的体积为 V1'=V1-V② 参考答案 设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为p2,体 积为V2. 由玻意耳定律得 p2V2=10p1V1'③ 联立①②③式并代入题给数据得 p2=3.2×107Pa.④ (2)设加热前炉腔的温度为T。,加热后炉腔温度为 T1,气体压强为p3。由查理定律得 会0 联主④⑤式并代入题给数据得 p3=1.6×108Pa.⑥ 答案：(1)3.2×107Pa(2)1.6×108Pa 13.解析：(1)题图甲中①为压强传感器：研究一定质量 的气体压强与体积关系时，应保持气体的质量和温 度不变： (2)压强与体积成反比的图像应为双曲线的一支，题 图乙的DV图像不能确定是不是双曲线的一支，所 以不能确定压强与体积成反比： (3)实验时注射器内的空气向外发生了泄漏. 答案：(1)压强质量温度(2)不能(3)实验时 注射器内的空气向外发生了泄漏 14.解析：(1)以汽缸和皮吸内的气体为研究对象，初始 状态下封闭气体的压强为p, 体积：V1=1000cm3+40×50cm3=3000cm3 当活塞下压到汽缸底部时，设封闭气体的压强为p2, 体积为V2=1000cm3, 由玻意耳定律：poV1=p2V2 解得：p2=3p0=3.0×105Pa (2)以皮吸内的气体为研究对象，初始状态下封闭气 体的压强为p0,体积为V2=1000cm3,活塞缓慢向 上提起20cm高度保持静止时，设小明施加作用力 的大小为F,封闭气体的压强为p3,体积为： V3=1000cm3+20×50cm3=2000cm3 由玻意耳定律有：oV2=p3V3 又有：F+p3S=poS 解得：F=250N. 答案：(1)3.0×10Pa(2)250N 。25 课时作业乡 第三节气体的等压变化和等容变化 1,A[质量一定的气体，体积不变，当温度升高或降低 时，做等容变化，根据查理定律可知，二=C,气体的温 度降低，压强一定变小，A正确，C错误：气体的温度 升高时，压强一定变大，B错误：气体的温度变化时，压 强一定改变，D错误.] 2.C[分子平均动能只与温度有关，A错误；若p不变， V增大，则T升高，分子的平均动能增大，B错误；若p 不变，T增大，则V增大，单位体积的分子数减少，C 正确；若V不变，单位体积内的分子数不变，故D 错误.] 3.ABD[查理定律研究的是等容变化，压强与热力学 温度成正比，且pT图像的反向延长线过坐标原点， 故A正确，C错误：玻意耳定律研究的是等温变化，压 强与体积成反比，故B正确；盖一吕萨克定律，研究的 是等压变化，体积与热力学温度成正比，故D正确.] 4.B[选择活塞与汽缸整体为研究对象进行受力分析， 整体受竖直向下的重力和弹簧向上的拉力，在升温过 程中，重力不变，所以弹簧的拉力不变，即弹簧长度不 变，活塞的位置不变，故A、D错误：由于汽缸内的气 体做等压变化，温度升高时，体积变大，所以汽缸下 落，因此汽缸体高度H减小，故B正确，C错误.门 5.C[本题考查查理定律的应用，取表内封闭气体为研 究对象，初状态的压强为p1=1.0×105Pa,温度为T1 =(273十27)K=300K,其末状态的压强为p2,温度 为T2=(273-23)K=250K,根据查理定律有号 号解得D=哥XI0Pa,所以此套山手表表而玻璃 可以承受的内外压强差至少为 5×105-4.0×10Pa≈4.3×10Pa,故C I△pl= 正确.] 6.AC[试管恰好浮于水面上，根据平衡条件可知，试 管受到的重力和浮力相等，试管排开水的体积相等， 即试管内外的水面高度差h不变，故B、D错误：压强 不变，封闭气体做等压变化，根据盖一吕萨克定律，仅 升高温度，体积变大，试管位置上升，故A正确：根据 p=pg十pgh可知，外界大气压强增大，封闭气体压强 3