第2章 第5节 第1课时 气体的等容变化-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

第5节气体的等容变化和等压变化 白题基础过关练 第1课时气体的等容变化 限时：l0min 题型1气体等容变化的规律 D.以上三种情况都有可能 1.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是5.(2023·河北保定三模)一汽车启动前四个轮 将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧 胎的胎压如图甲所示发现行驶一段时间后胎 完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐 压如图乙所示，设轮胎容积不变，则图乙所示 就会紧紧地被“吸”在皮肤上（设罐内空气体 时刻相比于图甲所示时刻，轮胎内气体的温 积不变)其原因是，当火罐内的气体( 度变化最小的是 A.温度不变时，体积减小，压强增大 胎压：kPa 胎压：kPa B.体积不变时，温度降低，压强减小 244 244 260 264 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 右 2.一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高 252 248 268 264 1℃，它的压强增加量 ( ) 甲 A.相同 B.逐渐增大 A.左前轮胎内的气体 C.逐渐减小 D.成正比例增大 B.右前轮胎内的气体 题型2查理定律的应用 C.左后轮胎内的气体 3.登山队员在攀登高峰的时候必须带上专业的 D.右后轮胎内的气体 登山装备，某队员戴了登山手表攀登珠穆朗 玛峰，手表是密封的，表内温度为27℃时气体 重难聚焦 压强为1.0×10Pa(常温下的大气压强值)，当 易错题型 气体等压变化与等容变化图像 他登上峰顶时，峰顶气压为4.0×104Pa,表内 6.如图所示，一定质量的理想气体，由状态a 温度为-23℃，则此登山手表表面玻璃可以承 经状态b变化到状态c,则选项中与这一变 受的内外压强差至少为 ( 化过程相符合的是 A.8.3×104Pa B.8.3×105Pa C.4.3×104Pa D.1.23×105Pa 4.（2024·福建宁德一中一模)竖直放置的 粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有 B 一段水银柱将管中气体分为A和B两 部分，如图所示.已知两部分气体A和B的 体积关系是V。=3V4,温度相同，将玻璃管温度 均升高相同温度的过程中，水银将 ( A.向A端移动 B.向B端移动 C.始终不动 第二章黑白题21 黑题应用提优练 限时：l5min 1.某轮胎正常工作的胎压范围是1.7atm~ 度相同，管内水银面高度差为h.若要使左右 3.5atm(轮胎的容积不变).欲使该轮胎能在 水银面高度差变小，则可行的方法是( -40℃~90℃的温度范围内正常工作，则在 A.同时升高相同的温度 20℃时给该轮胎充气，充气后的胎压应控 B.玻璃管竖直匀速下落 制在 C.同时降低相同的温度 A.2.0 atm~2.3 atm B.2.3 atm~2.6 atm D.玻璃管竖直加速下落 C.2.6 atm~2.9 atm D.2.9 atm~3.2 atm 压轴挑战 2.如图所示，一开口向右的汽缸固定在水平地面 5.有人设计了一种测温装置，其结构如图所 上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位 示，玻璃瓶A内封有一定量气体，与瓶A相 置有一挡板，外界大气压强为Po初始时，活塞 连的B管插在水银槽中，管内水银面的高 紧压挡板处.现缓慢升高缸内气体温度，则图 度x即可反映瓶内气体的温度，即环境温 中能正确反映缸内气体压强变化情况的p-T 度，并可由B管上的刻度直接读出.设B管 图像是 的体积与A瓶的体积相比可略去不计： (1)B管刻度线是在1个标准大气压下制 作的(1个标准大气压相当于76cm水 银柱的压强).已知当温度t=27℃时的 刻度线在x=16cm处，问t=0℃的刻 度线在x为多少厘米处？ (2)若大气压已变为相当于 75cm水银柱的压强，利 用该测温装置测量温度 3.(2023·山东莱芜一中期中)如图为竖直放置 时所得读数仍为27℃ 的上细下粗的密闭细管，水银柱将气体分隔 问此时实际温度为多少？ 成A、B两部分，初始温度相同，现使A、B降低 相同温度达到稳定后，体积变化量为△V、 △VB,压强变化量为△p4、△PB,对液面压力的 变化量为△FA、△FB,则 ( A.水银柱向上移动了一段距离 B.△VA<△VB C.△pA>△pB D.△FA=△FB 4.(2023·湖北华师大一附中期中)（多选）如 图，U形玻璃管两端封闭竖直静置，管内水银 柱把管内气体分成两部分，此时两边气体温 进阶突破拔高练PO5 选择性必修第三册·JK黑白题2220,=50cm40cm=10cm,再压出4L水后桶内 与出水口高度差为h2= 20-12+4, 20h。+Ah=70cm,则有n,= Po+Pgh2,解得p3=1.07×105Pa.由于外界温度保持不变，根 据玻意耳定律有n'poV。+p1=p3V2,其中V。=0.3L,1= (20-12)L=8L,V3=(20-12+4)L=12L,解得n'≈16.1， 可知，若要再压出4L水，至少需按压17次.C错误，D正 确.故选D. 第5节气体的等容变化和等压变化 白题基础过关练第1课时气体的等容变化 1.B解析：把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积不变，气体经过 热传递，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 2.A解析：由查理定律得 P2 TT+1K:Ap=Pa-PI= 1×1K 为 定值，A选项正确， 3.C解析：取表内封闭气体为研究对象，初状态的压强为P1= 1.0×10Pa,温度为T1=(273+27)K=300K,末状态的温度 为7，=[273+(-23)]K=250K,根据查理定律有=号，解 得P2-×10Pa,所以此登山手表表面玻璃可以承受的 外压强差至少为4=P-p=。×10-40x10Pa=4.3X 6 104Pa,故选C. 4.B解析：假设水银柱不动，两部分气体都做等容变化，根据 查理定律有号岩所以4如=号4，两部分气体初状态温 度T相同，升高的温度△T相同，初状态气体A的p大，则 △p4>△pB,水银柱所受合外力方向向上，应向上移动，即向B 端移动.故选B. 5.C解析：轮胎容积不变，由查理定律可知卫 p' T4A7,解得 △7=P。P7.左前轮胎内的气体温度变化△7=2T,右前轮 16 D 胎内的气体温度变化△T,=2 .2 T,左后轮胎内的气体温度变 化△=，有后轮胎内的气体压强变化4，=点，测 △T3<△T,<△T,<△T2,所以轮胎内气体的温度变化最小的是 左后轮胎内的气体故选C. V 6.B解析：由题图知，a一b过程为等压过程，由T=C可知， 气体温度升高，体积增大；6心过程为等容过程，由子=C可 知，气体温度升高，压强增大，故B正确， 黑题应用提优练 1.B解析：轮胎内气体体积不变，则为保证安全，则在90℃时 压强不超过3.5atm;在-40℃时压强不不低于1.7atm,则根 3.5 P11.7 P2 据查理定律273+90273+20273-40273+20，解得pm= 2.83atm,P2=2.14atm.充气后的胎压应在2.14atm~2.83atm 范围内比较合适，故B选项适合 选择性必修第三册·JK 2.C解析：在p-T图像中，开始一段时间内，随着温度的升 高，气体发生的等容变化，根据号=C可知图像为一条过坐 标原点的直线：当气体压强增加到与外界大气压强相等时， 温度再升高，活塞将向右移动，气体发生等压变化，即气体压 强等于大气压强Po,保持不变，故C正确。 3.C解析：ACD.假设液柱不动，则A、B两部分气体发生等容 变化，由于初温和末温相同，根据查理定律，对气体A,有 二产对气体以，有宁-片初始状态满足A,=tne,同 理使A、B降低相同温度达到稳定后，有PA=TP:= T 、TM ppgh)卫7Pa,由此可知4p4>4pg,AP>APa,因此 水银柱将向下移动了一段距离，故C正确，AD错误；B.由于 气体的总体积不变，所以△VA=△Vg,故B错误故选C. 4.AD解析：AC假设两部分气体做等容变化，则根据？ 7A7可得压据变化4p=1A,1= △T TPo,则Ap左= ΔT △T Tp左，4p=TP,其中P左=P%Pgh若同时升高 相同的温度，则左侧气体压强增加得多，所以左侧水银面上 升，右侧水银面下降，左右水银面高度差变小.同理若同时降 低相同的温度，则左侧气体压强减少得多，所以左侧水银面 下降，右侧水银面上升，左右水银面高度差变大，故C错 误，A正确：BD.玻璃管竖直加速下落，左边空气柱对水银柱 的压强变小，体积增大，使左右水银面高度差变小，匀速下落 时，压强不变，高度差不变，故B错误，D正确：故选AD. 压轴挑战 5.(1)21.4cm(2)22℃ 解析：(1)A瓶内气体初态p,=76cmHg-16cmHg=60cmHg, T,=(273+27)K=300K,T2=(273+0)K=273K,气体发生等 容变化，由查理定律可得二-会即0希K解得 TT P2=54.6 cmHg,则x=76cm-54.6cm=21.4cm.(2)此时A瓶 内气体压强为P3=75cmHg-16cmHg=59cmHg,气体发生等 容变化，由查理定件号只即00.9，解得 300K T T3=295K,所以t3=22℃. 白题基础过关练 第2课时气体的等压变化 ①，A解标：在压强不变的情况下，由盖-吕萨克定律女=C,得 47C,当温度的增量相同时，体积的增量相同，故△y,= ΔV △V2,故选A. 2.AD解析：AB.使U形管两端水银面一样高，即保持封闭气 体的压强始终等于外界大气压而不变，若把烧瓶浸在热水 中，气体体积增大，A中水银面上升，为使两管水银面等高， 应把A下移，故A正确，B错误：CD.若把烧瓶浸在冷水中， 气体体积减小，B管中水银面上升，为使两管水银面等高，应 把A管上移，故C错误，D正确.故选AD. 3.A解析：设上午8时教室内的空气质量为m,下午2时教室 内的空气质量为m',以上午8时教室内的空气为研究对象， 盏昌克定维有-冷解得阳 273+27 273+17%= 黑白题08