课时跟踪检测(六) 气体的等压变化和等容变化（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

课时跟踪检测(六)　气体的等压变化和等容变化 1.(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,水银始终无溢出,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 2.对于一定质量的理想气体,以下说法正确的是 (　　) A.气体做等容变化时,气体的压强和温度成正比 B.气体做等容变化时,温度升高1 ℃,增加的压强是原来压强的 C.气体做等容变化时,气体压强的变化量与温度的变化量成正比 D.由查理定律可知,等容变化中,气体温度从t1升高到t2时,气体压强由p1增加到p2,且p2=p1 3.中医常用“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 4.如图所示为一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的V⁃T图像。已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa。关于气体的状态,下列说法正确的是 (　　) A.从状态A到状态B气体的压强增大 B.气体在状态C的压强为1.0×105 Pa C.气体在状态C的压强为2.0×105 Pa D.从状态A到状态B气体的压强减小 5.(2025·山东威海高二阶段练习)(多选)如图是一定质量的理想气体的p⁃T图像,气体经a→b→c→a完成一次循环。关于气体的变化过程,下列说法正确的是 (　　) A.b→c过程气体的内能不变 B.a状态的体积小于b状态的体积 C.c→a过程气体的分子数密度变大 D.a→b过程气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大 6.一定质量的气体,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 7.(2025·云南曲靖高二期末)一定质量的理想气体,由状态A经状态B变为状态C,其中状态A到状态B过程为等压变化,状态B到状态C过程为等容变化。已知VA=0.2 m3,TA=TC=280 K,TB=308 K。气体在状态B时的体积大小VB和气体由状态B到状态C过程中压强p的变化情况是 (　　) A.VB=0.22 m3,p增大 B.VB=0.22 m3,p减小 C.VB=0.18 m3,p增大 D.VB=0.18 m3,p减小 8.(2025·云南高考)(多选)图甲为1593年伽利略发明的人类历史上第一支温度计,其原理如图乙所示。硬质玻璃泡a内封有一定质量的气体(视为理想气体),与a相连的b管插在水槽中固定,b管中液面高度会随环境温度变化而变化。设b管的体积与a的体积相比可忽略不计,在标准大气压p0下,b管上的刻度可以直接读出环境温度。则在p0下 (　　) A.环境温度升高时,b管中液面升高 B.环境温度降低时,b管中液面升高 C.水槽中的水少量蒸发后,温度测量值偏小 D.水槽中的水少量蒸发后,温度测量值偏大 9.(2025·四川遂宁高二期末)(多选)如图所示,一定质量的理想气体从状态a先后到达状态b和c,pa=pb=p,Ta=Tc,Vc=Vb=4Va=4V。则 (　　) A.a→b过程气体分子平均动能增加 B.b→c过程气体分子数密度减小 C.状态b、c的温度关系为Tb=4Tc D.状态a、b、c的压强大小关系为pa=pb=3pc 10.(多选)向一个空的铝制饮料罐中插入一根内部粗细均匀的透明细吸管,接口用密封胶密封,在吸管内引入一小段染色的液柱(长度可忽略,在吸管上标注温度值)。如果不计大气压强的变化,即形成了一个简易气温计。已知罐的容积为360 cm3,吸管有效长度为50 cm,横截面积为0.2 cm2,当气温为25 ℃时,液柱离管口40 cm,下列说法正确的是 (　　) A.该气温计利用的是气体等压变化的规律 B.该气温计所能测量的最高气温约为50 ℃ C.该气温计刻度一定不均匀 D.如果大气压强降低了,则测量值将较真实值偏大 11.(10分)在某高速公路发生一起车祸,车祸系轮胎爆胎所致。已知汽车行驶前轮胎内气体压强为2.5 atm,温度为27 ℃,爆胎时胎内气体的温度为87 ℃,轮胎中的气体可视为理想气体,且爆胎前轮胎内气体的体积不变。 (1)求爆胎时轮胎内气体的压强;(6分) (2)从微观上解释爆胎前胎内压强变化的原因。(4分) 12.(12分)(2025·湖南岳阳高二质检)为了监控锅炉外壁的温度变化,某锅炉外壁上镶嵌了一个底部水平、开口向上的圆柱形导热汽缸,汽缸内有一质量不计、横截面积S=10 cm2的活塞封闭着一定质量的理想气体,活塞上方用轻绳悬挂着矩形重物。当缸内温度为T1=300 K时,活塞与缸底相距H=3 cm,与重物相距h=2 cm。已知锅炉房内空气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度大小g=10 m/s2,不计活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦,缸内气体温度等于锅炉外壁温度。 (1)当活塞刚好接触重物时,求锅炉外壁的温度T2;(5分) (2)当锅炉外壁的温度为600 K时,轻绳拉力刚好为零,警报器开始报警,求重物的质量M。(7分) 课时跟踪检测(六) 1．选CD　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。 2．选C　一定质量的理想气体做等容变化，气体的压强跟热力学温度成正比，跟摄氏温度不成正比，A错误；根据查理定律＝，T＝t＋273 K，所以＝，温度升高1 ℃，增加的压强Δp＝ p，B错误；由公式＝＝可知C正确；由＝，得p2＝p1，D错误。 3．选B　把火罐扣在皮肤上，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强，大气压力就将罐紧紧地压在皮肤上，故选B。 4．选C　从状态A到状态B气体的V­T图线为一条过原点的倾斜直线，可知从状态A到状态B气体的压强不变，故A、D错误；根据上述可知pB＝pA＝1.5×105 Pa，从状态B到状态C气体体积不变，则有＝，解得pC＝2.0×105 Pa，故B错误，C正确。 5．选AD　由题图可知，b→c过程理想气体温度不变，则气体的内能不变，故A正确；根据p＝·T，可知在p­T图像中某状态和坐标原点连线的斜率与体积成反比，则气体在a状态的体积大于在b状态的体积，故B错误；根据p＝·T可知c→a过程气体的体积不变，则气体的分子数密度不变，故C错误；由以上分析可知，a→b过程气体的体积减小，温度降低，但压强增大，根据压强的微观意义可知a→b过程气体分子与器壁碰撞的频繁程度增大，故D正确。 6．选C　由等容变化规律可知，一定质量的气体在体积不变的条件下为恒量，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，故C正确。 7．选B　气体由状态A到状态B过程为等压变化，则有＝，解得VB＝0.22 m3，状态B到状态C过程为等容变化，根据查理定律可知，温度降低，则压强p减小，故选B。 8．选BD　根据题意，a中气体做等容变化，根据＝C，可知环境温度升高时，a中气体压强增大，又pa＋ρ液gh＝p0，可知b管中液面降低，同理可知环境温度降低时，b管中液面升高，故B正确，A错误；由上述分析可知，b管中刻度从上到下温度逐渐升高，同一温度，a中气体压强不变，b管中液面与槽内液面高度差不变，水槽中的水少量蒸发后，槽中液面降低，则b管内液面降低，则温度测量值偏大，故D正确，C错误。 9．选AC　由题图可知，a→b过程中气体压强不变，体积增大，根据理想气体状态方程pV＝CT可知，气体温度升高，分子平均动能增加，故A正确；由题图可知，b→c过程中，体积不变，则分子数密度不变，故B错误；a→b过程中气体压强不变，由盖­吕萨克定律得＝，解得Tb＝4Ta，又Ta＝Tc，则Tb＝4Tc，故C正确；b→c过程中，体积不变，由查理定律得＝，又pa＝pb＝p，解得状态a、b、c的压强大小关系为pa＝pb＝4pc，故D错误。 10．选AD　该气温计利用的是气体等压变化的规律，故A正确；设该气温计所能测量的最高气温为Tmax，根据盖­吕萨克定律可得＝，其中V1＝360 cm3＋0.2×(50－40)cm3＝362 cm3，T1＝(273＋25)K＝298 K，Vmax＝360 cm3＋0.2×50 cm3＝370 cm3，联立解得Tmax≈305 K，则有tmax＝(305－273)℃＝32 ℃，故B错误；根据盖­吕萨克定律可得＝C，则有ΔT＝ΔV，又ΔT＝T2－T1＝(273＋t2)－(273＋t1)＝Δt，ΔV＝V2－V1＝(V0＋SL2)－(V0＋SL1)＝SΔL，联立可得Δt＝·ΔL，即温度的变化量与距离的变化量成正比，则该气温计刻度分布均匀，故C错误；根据题意可知，罐内气体温度越高，体积越大，染色液柱越靠近吸管的右端；如果大气压强降低了，则染色液柱稳定时的位置比真实值对应的位置偏右，测量值将较真实值偏大，故D正确。 11．解析：(1)气体做等容变化，初态：p1＝2.5 atm， T1＝(27＋273)K＝300 K 末态：T2＝(87＋273)K＝360 K 由查理定律得＝ 解得p2＝3 atm。 (2)爆胎前胎内气体体积不变，分子数密度不变，温度升高，分子平均动能增大，气体分子对轮胎内壁的平均作用力增大，导致气体压强增大。 答案：(1)3 atm　(2)见解析 12．解析：(1)活塞上升过程中，缸内气体发生等压变化， 由盖­吕萨克定律有＝ 又V1＝HS，V2＝(H＋h)S 代入数据解得T2＝500 K。 (2)轻绳拉力刚好为零时，对活塞进行受力分析，由平衡条件有pS＝p0S＋Mg 活塞刚好接触重物到轻绳拉力为零的过程中，缸内气体发生等容变化，由查理定律有＝，代入数据解得M＝2 kg。 答案：(1)500 K　(2)2 kg 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $