第2章 第3节 气体的等压变化和等容变化-【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）

世物理 选择性必修第三册 物 课 时 重难点训练（一） 理 纠错空间 作业 气体实验定律及理想气体状态方程综合应用 [基础达标练] 4.如图所示，一端封闭的均匀玻璃 1.一定质量的气体在等压变化中体积增 管，开口向上竖直放置，管中有两 大了2，若气体原来温度为27℃，则温 段水银柱封闭了两段空气柱，开 度的变化是 始时V,=2V2.现将玻璃管缓慢地均匀 ( A.升高了450K B.升高了150℃ 加热，下列说法正确的是 ( C.降低了150℃ D.降低了450℃ A.加热过程中，始终有V'=2V2 2.某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室 B.加热后V>2V' 内的温度，存放食物之前该同学进行试 C.加热后V'<2V, 通电，该同学将打开的冰箱密封门关闭 D.条件不足，无法判断 并给冰箱通电.若大气压为1.0×10Pa, 5.一定质量的气体，在恒温下体积膨胀， 方法总结 刚通电时显示温度为27℃，通电一段时 下列说法中正确的是 () 间后显示温度为7℃，则此时密封的冷 A.气体分子的总数目将增多 藏室中气体的压强是 ( B.气体分子的平均速率将减小 A.0.26×105Pa B.0.93×105Pa C.1.07×105Pa D.3.86×105Pa C.气体的压强将减小 3.(多选)一定质量的气体经 D.容器壁受到的气体分子的平均冲力 过一系列过程，如图所示 将增大 下列说法正确的是( 6.(多选)如图所示，两端 A.a→b过程中，气体体积增大，压强 开口的弯管，左管插入 减小 水银槽中，右管有一段 B.b→c过程中，气体压强不变，体积 高为h的水银柱，中间 增大 封有一段空气，则 C.c→a过程中，气体压强增大，体积 A.弯管左管内外水银面的高度差为五 变小 B.若把弯管向上移动少许，则管内气体 D.c→a过程中，气体温度升高，体积 体积增大 不变 ·196· 第二章气体、固体和液体 课时作业 C.若把弯管向下移动少许，则右管内的 [能力提升练] 空 水银柱沿管壁上升 9.如图所示，水平放置 的封闭绝热汽缸被 D.若环境温度升高，则右管内的水银柱 纠错空间 锁定的绝热活塞分为a、b两部分，且a 沿管壁上升 部分体积是b部分体积的2倍.已知a 7.(多选)对一定质量的理想气体，下列说 部分装有2.5mol的氧气，b部分装有 法正确的是 ( 1mol的氧气，两部分气体温度相同，均 A.气体的体积是所有气体分子的体积 可视为理想气体.现解除锁定，活塞移 动一段距离静止后，a、b两部分的体积 之和 分别为V。、Vb,温度分别为T。、Tb.下列 B.气体温度越高，气体分子的热运动就 说法正确的是 越剧烈 A.V>2V,T>T C.气体对容器的压强是由大量气体分 B.V>2VT<T 子对容器不断碰撞而产生的 C.V<2V,T>T D.V<2V,T<T 方法总结 D.当气体膨胀时，气体压强一定减小 10.（多选)下列说法正确的是 8.如图所示，将一只倒置的试管竖直地插 入装水容器内，试管内原有的空气被压 C为 缩，此时，试管内外水面的高度差为五， 司B为滴壶 图1金属内筒和绝热外图2斯特林循环， 图3输液的部分装置 可使h变大的是 筒间封闭了一定体积的有两个等温和两 输液过程中（瓶A中 空气，内筒中有水 个等容过程 尚有液体) A.图1中在水加热升温的过程中，被 封闭的空气内能增大，压强增大，分 子间引力和斥力都减小 B.图2中A到B过程中p、V值的乘 积小于C到D过程中p、V值的 A.将试管向上提一些 乘积 B.向容器内倒入少许水 C.图3中瓶A中上方气体的压强随液 C.环境温度降低 面的下降而减小 D.大气压强增大 D.图3中在瓶中药液输完以前，滴壶 B中的气体压强保持不变 ·197。 世物理 选择性必修第三册 11.(2021·河北卷)某双层玻璃保温杯夹 12.如图所示，用绝热光滑活 空 层中有少量空气，温度为27℃时，压 塞把汽缸内的理想气体 B 间 强为3.0×103Pa. 分成A、B两部分，初状态时已知A、B 纠错空间 (1)当夹层中空气的温度升至37℃， 两部分气体的热力学温度分别为330 求此时夹层中空气的压强； K和220K,它们的体积之比为2：1， (2)当保温杯外层出现裂隙，静置足够 末态时把A气体的温度升高了70℃， 长时间，求夹层中增加的空气质量与 把B气体温度降低了20℃，活塞可以 原有空气质量的比值，设环境温度为 再次达到平衡.求再次达到平衡时： 27℃，大气压强为1.0×105Pa. (1)气体A与B的体积之比： (2)气体A初状态的压强p。与末状态 的压强p的比值. 方法总结 +44++44+++44++444++4 44444444 。。4。。。4。。4.44 ·198· 第二章气体、固体和液体 课时作业 [创新应用练] 14.高原地区气压低，水的沸点达不到 13.据统计，自2020年爆发新型冠状病毒 100℃，居民煮饭时就需要用高压锅， 空 间 肺炎疫情以来，到2021年1月10日， 利用它可以将食物加热到100℃以 纠错空间 全球确诊病例已经超过9000万，新冠 上，它省时高效，深受消费者欢迎.（计 疫情传播是非常迅速的.为了有效控 算结果均保留三位有效数字) 制疫情传播，在转移患者时采用专用 (1)小明测得高压锅圆形出气孔的直 的负压救护车.负压救护车的核心是 径为4mm,压在出气孔上的安全阀的 负压舱（如图），它是一个负压隔离单 质量为80g,当高压锅内气压增大到 元，其内部空间对应的尺寸为2500mm 某一值时，锅内气体就能自动顶开安 ×1500mm×2000mm(长、宽、高).它 全阀放气，安全阀被顶起时处于平衡 不工作时为开放状态，工作时通过顶部 状态，此时高压锅内部气体的压强是多 循环过滤的进、排气高效净化系统保 大？（已知标准气压p=1.0×10Pa, 证隔离单元内为微负压环境及内部空 g取10m/s2) 气流通，为疑似病人提供新鲜空气，同 (2)如果安全阀被顶起时，高压锅内气 时保护周围人员及周围环境不受病源 体温度为127℃，停止加热，当锅内气 体污染.已知大气压强p。=1.0×10 体温度降至107℃时，高压锅内部气 方法总结 Pa,环境温度T。=280K,负压隔离单 体的压强是多大？（可近似认为高压 元正常工作时温度为T=300K,此时 锅在这一过程中气体总量保持不变) 内部压强比外界低△p=20Pa,空气视 安全阀（出气孔） 放气孔（易熔片） 为理想气体.求：负压隔离单元从开放 锅盖 状态转为正常工作状态需向外界排出 锅身 的空气占原空气的百分比（计算结果 待煮的食品 保留两位有效数字). ·199·参考答案 40cmH20,只以压入水桶中的气体为研究对象，由 玻意耳定律有Po XnVo=△pXV 代入数据解得n=2.4次 所以至少需要压缩3次， 解法二： 水刚好流出时，桶内气压增大的数值为△p一(30十 10)cmH2O=40 cmH,O 如果以n次压入的气体V。和桶内气体V这个整体 为研究对象，由玻意耳定律有 pX(nVo+V)=(po+△p)XV 代入数据解得1=2.4次 所以至少需要压缩3次」 (2)封闭气体的体积不变，由查理定律可得=只一 其中T0=(273+7)K=280K,代入数据解得T1= 291.2K 则室内温度至少是18.2℃. 答案：(1)3次(2)18.2℃ 重难点训练（一） 气体实验定律及理想 气体状态方程综合应用 1B「由盖一吕萨克定律可得=，代入教据可知了 =300K,得T2=450K.所以升高的温度=150K 3 =150℃.] 2.B[冷藏室气体的初状态：T1=(273+27)K=300K, p1=1.0×105Pa,末状态：T2=(273+7)K=280K, 设此时冷藏室内气体的压强为2，此过程气体体积不 变，根据壶理定律号-号代入旗据得：≈093X 105Pa.] 3.AD[从题图中可以看出a→b过程中气体的温度保 持不变，所以气体发生等温变化，并且p>p6,根据玻 意耳定律有pV。=pVb,可得V.<Vb,即压强减小， 体积增大，A正确；b℃过程中，压强不变，温度降低， 根据号=得V>V即体积减小B错误：c→广a 根据 过程中气体的体积保持不变，即发生等容变化，气体 的压强增大，温度升高，C错误，D正确.] ·25 课时作业马 4.A[加热前后，上段气体的压强保持pa十pgh1不变， 下段气体的压强保持p0十pgh1十pgh2不变，整个过 程为等压文化，根据盖一吕萨克定律符宁-，学 号所以号号导中=成A正疏] 5.C[气体分子的总数目和气体的质量有关，体积改 变，质量不变，故气体分子的总数目不变，A错误；气 体分子的平均速率与温度有关，恒温情况下气体分子 的平均速率不变，B错误：气体在恒温下体积膨胀，且 质量不变，体积变大，根据理想气体的方程V=C可 知气体的压强变小，C正确：气体体积增大，压强减 小，分子的平均动能不变，单位体积内的分子数减小， 容器壁受到气体分子的平均冲力将减小，故D错误.] 6.ACD[对右管中的水银柱分析知，管中气体压强比 大气压强高h cmHg,所以弯管左管内外水银面的高 度差为，故A正确.弯管上下移动，封闭气体温度和 压强不变，体积不变，故B错误，封闭气体温度和压强 不变，体积不变，所以弯管向下移动少许，则右管内的 水银柱沿管壁上升，故C正确.环境温度升高，气体压 强不变，封闭气体体积增大，则右管内的水银柱沿管 壁上升，故D正确.] 7.BC[气体的体积是所有气体分子运动占据的空间的 体积之和，A错误：气体温度越高，气体分子的热运动 就越剧烈，B正确：气体对容器的压强是由大量气体分 子对容器不断碰撞而产生的，C正确：在等温状态下， 当气体膨胀时，气体压强一定减小，D错误.故选 B、C.] 8.B[当试管处于静止时，假设试管内与气体接触处有 一小液片，此液片受力平衡，则根据平衡条件可得气 体的压强力=p0十pgh,将试管向上提一些，管内的气 体压强减小，外界大气压不变，则试管内外液面的高 度差会减小，向容器内倒入少许水，管内的气体压强 增大，外界大气压不变，则试管内外液面的高度差增 大，故A错误，B正确；环境温度降低，由等压变化可 知，气体体积减小，则试管内外液面的高度差减小，故 C错误：大气压强增大，由等温变化可知，气体体积减 小，则试管内外液面的高度差减小，故D错误.] 5 巴物理 9.B[两部分气体温度相同，根据公式V=RT,可 如，南状态时A-2歌TA,积事分压张大子b 部分压强，所以解除锁定后，向右移动，部分气体对 外做功，内能减小，温度降低，故平衡时，有Va>2Vb, Ta<Tb,B正确，A、C、D错误.] 10.BD[水加热升温的过程中，被封闭的空气温度升 高，内能增大，则气体分子的平均动能增大，分子对 器壁的撞击力增大，压强增大，分子间距离不变，故 分子间作用力不变，A错误：题图2中A到B过程和 C到D过程中气体均做等温变化，根据理想气体的 状态方程可知，A到B过程中p、V值的乘积小于C 到D过程中p、V值的乘积，B正确；瓶A中上方气 体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强 差，瓶A中的液面下降，液体产生的压强就减小，所 以瓶A中上方气体的压强会增大，C错误：进气管C 处的压强为大气压强，不变化，从C到滴壶B之间的 液柱高度不变，滴壶B中的气体压强在瓶中药液输 完以前是不变的，D正确. 11.解析：(1)由题意可知夹层中的气体发生等容变化， 极据查理定体可知会-号 代入数据解得p2=3.1×103Pa (2)当保温杯外层出现裂缝后，静置足够长时间，则 夹层压强和大气压强相等，设夹层体积为V,以静置 后的所有气体为研究对象有pV=p1V 解得V1=100v 3 则增加空气的体积为AV=V-V-号V 所以增加的空气质量与原有空气质量之比为 △m=△V_97 m V 3 答案：(1)3.1×103Pa(2)97 3 12.解析：(1)设活塞原来处于平衡状态时A、B两部分气 体的压强相等为0，后来仍处于平衡状态压强相等 为p,根据理想气体状态方程，对于A有D0V4 TA 对于B答登 PVA TA VA=2VB = 化简得V常=3· ·25 选择性必修第三册 (2)由题意设VA=2Vg,VB=V,汽缸的总体积为V =3V0 可得v=y-V 又VA_pVA' TA TA 联立可以得到=9 p10 答案：1号(2品 13.解析：以负压隔离单元内部气体为研究对象，初状态 To=280K,p=1.0×105Pa,Vo=2500mm×1500mm ×2000mm=7.5m 末状态T=300K,p=p-△p=99980Pa 设此时全部气体的体积为V,根据理想气体状态方 祥兴-兴 T 在末状态排出气体的体积△V=V-V。 体积占比×10% 代入数据解得~6.7% 答案：6.7% 14.解析：(1)安全阀的重力G=mg=0.8N 气孔的面积S=πr2=1.26×10-3m2 安企间对气孔处气体产生的压强B-号≈635X 104Pa 此时气体压强p1=p十p=1.64×105Pa (2②)由等常支化可释号-号 代入数值可得D2-08A1=1.56X105Pa 380 答案：(1)1.64×105Pa(2)1.56×105Pa 第四节固体 1.AC[单晶体有天然规则的几何外形，晶体具有一定 的熔点，而非晶体既没有确定的熔，点，也没有天然规 则的几何外形，结合所给选项可知A、C正确.] 2.B[导热性能各向相同的物体可能是非晶体，也可能 是多晶体或单晶体，A错误：多晶体虽具有各向同性 但具有确定的熔点，B正确；物体外形是否规则不是判 断它是不是单晶体的依据，应该说，单晶体具有规则 的几何外形是“天生”的，而多晶体和非晶体也可以有 6