(新课标)2020学年高中物理 课时作业7 第8章 气体 2 气体的等容变化和等压变化 新人教版选修3-3

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(新课标)2020学年高中物理 课时作业7 第8章 气体 2 气体的等容变化和等压变化 新人教版选修3-3

‎2气体的等容变化和等压变化 ‎ 课时作业(七)‎ ‎[全员参与·基础练]‎ ‎1.一定质量的气体,在体积不变时,温度每升高‎1℃‎,它的压强增加量 ‎(  )‎ A.相同         B.逐渐增大 C.逐渐减小 D.成正比例增大 ‎【解析】 由查理定律得= ΔP=P2-P1=为定值,A选项正确.‎ ‎【答案】 A ‎2.描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是图中的(  )‎ ‎【解析】 等容变化的过程的pt图象在t轴上的交点坐标是(-‎273 ℃‎,0),D正确.‎ ‎【答案】 D ‎3.(2020·三亚高二检测)在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时感觉很紧,不易拔出来,这主要是因为 (  )‎ 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变小 ‎【解析】 暖水瓶内气体的温度降低,压强减小,外部大气压强大于内部气体压强,所以不易拔出来,D正确,A、B、C错误.‎ ‎【答案】 D ‎4.一定质量的气体保持压强不变,它从‎0 ℃‎升到‎5 ℃‎的体积增量为ΔV1;从‎10 ℃‎升到‎15 ℃‎的体积增量为ΔV2,则(  )‎ A.ΔV1=ΔV2       B.ΔV1>ΔV2‎ C.ΔV1<ΔV2 D.无法确定 ‎【解析】 由盖—吕萨克定律==可知ΔV1=ΔV2,A正确.‎ ‎【答案】 A ‎5.(多选)如图所示,四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开,按图中标明的条件,当玻璃管水平放置时,水银柱处于静止状态.如果管内两端的空气都升高相同的温度,则水银柱向左移动的是(  )‎ ‎【解析】 假设水银柱不动,则两端封闭气体发生等容变化,根据查理定律有Δp=p,再根据各选项条件判断,C、D正确.‎ ‎【答案】 CD ‎6.(多选)如图8212所示,在汽缸中用活塞封闭一定质量的气体,活塞与缸壁间的摩擦不计,且不漏气,将活塞用绳子悬挂在天花板上,使汽缸悬空静止.若大气压不变,温度降低到某一值,则此时与原来相比较(  )‎ 图8212‎ A.绳子张力不变 B.缸内气体压强变小 C.绳子张力变大 D.缸内气体体积变小 ‎【解析】 由整体法可知绳子的张力不变,故A对,C错;取活塞为研究对象,气体降温前后均处于静止,mg、p0S和T均不变,故pS不变,p不变,故B选项错;由盖—吕萨克定律可知=C,当T减小时,V一定减小,故D选项正确.‎ ‎【答案】 AD ‎7.如图8213所示,上端开口的圆柱形汽缸竖直放置,截面积为5×10-‎3 m2‎,一定质量的气体被质量为‎2.0kg的光滑活塞封闭在汽缸内,其压强为________Pa(大气压强取1.01×105 Pa,g取‎10 m/s2).‎ 图8213‎ 若从初温‎27 ℃‎开始加热气体,使活塞离汽缸底部的高度由‎0.50 m缓慢地变为‎0.51 m,则此时气体的温度为________℃.‎ ‎【解析】 p1===Pa=0.04×105Pa,所以p=p1+p0=0.04×105Pa+1.01×105Pa=1.05×105Pa,由盖—吕萨克定律得=,即=,所以t=‎33 ℃‎.‎ ‎【答案】 1.05×105 33‎ ‎8.用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便,但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸.我们通常用的可乐易拉罐容积V=355 mL.假设在室温(‎17 ℃‎)下罐内装有0.9 V的饮料,剩余空间充满CO2气体,气体压强为1 atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2 atm,则保存温度不能超过多少?‎ ‎【解析】 取CO2气体为研究对象,则:‎ 初态:p1=1 atm,T1=(273+17)K=290 K,‎ 末态:p2=1.2 atm,T2未知.‎ 气体发生等容变化,‎ 由查理定律=得 T2=T1=K=348 K,‎ t=(348-273) ℃=‎75 ℃‎.‎ ‎【答案】 ‎‎75 ℃‎ ‎[超越自我·提升练]‎ ‎9.(多选)一定质量的某种气态自状态A经状态C变化到状态B,这一过程在V-T图上表示如图所示,则(  )‎ 图8214‎ A.在过程AC中,气体的压强不断变大 B.在过程CB中,气体的压强不断变小 C.在状态A时,气体的压强最大 D.在状态B时,气体的压强最大 ‎【解析】 气体在过程AC中,图线上的点到原点连线的斜率逐渐减小,所以气体的压强不断变大,故A项正确.在CB变化过程中,情形与过程AC类似,即在过程CB中,气体的压强不断变大,故B项错误.综上所述,在ACB过程中气体的压强始终增大,所以气体在状态B时的压强最大,故C项错误,D项正确.‎ ‎【答案】 AD ‎10.如图为伽利略设计的一种测温装置示意图,玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通,下端插入水中,玻璃泡中封闭有一定量的空气.若玻璃管内水柱上升,则外界大气的变化可能是(  )‎ 图8215‎ A.温度降低,压强增大 B.温度升高,压强不变 C.温度升高,压强减小 D.温度不变,压强减小 ‎【解析】 对被封闭的气体研究,当水柱上升时,封闭气体的体积V减小,结合理想气体的状态方程=C得,当外界大气压强P0不变时,封闭气体的压强p减小,则温度T一定降低;当外界大气压强p0减小时,封闭气体的压强p减小,则温度T一定降低;当外界大气压强p0增大时,封闭气体的压强p存在可能增大、可能不变、可能减小三种情况.当封闭气体的压强p增大时,温度T可能升高、不变或降低,封闭气体的压强p不变时,温度一定降低,封闭气体的压强p减小时,温度一定降低.故只有选项A可能.‎ ‎【答案】 A ‎11.(2020·金山区高二检测)如图所示,竖直放置的汽缸内有一可做无摩擦滑动的活塞,活塞面积为2.0×10-‎3m2‎,活塞质量可忽略,汽缸内封闭一定质量的气体,气体体积为V,温度是‎27℃‎,大气压强为1.0×105 Pa.问:‎ 图8216‎ ‎(1)在活塞上放一个质量为多少千克的砝码,使汽缸内气体的体积变为原来体积的;‎ ‎(2)要使体积恢复到V,应使气体温度升高到多少摄氏度?‎ ‎【解析】 (1)放上砝码后,封闭气体做等温变化,设放上砝码的质量为m,则平衡后,汽缸内封闭气体的压强为p2=p0+,由题意可知:‎ 初状态:p1=p0=1.0×105 Pa V1=V 末状态:p2=p0+ V2=V 由玻意耳定律p1V1=p2V2‎ 得:p0V=(p0+)×V 代数解得:m=‎‎5 kg ‎(2)气体升温过程为等压变化,由盖—吕萨克定律=代数解得:‎ T2=375 K t2=T2-‎273℃‎=‎‎102℃‎ ‎【答案】 (1)‎5 kg (2)‎‎102℃‎ ‎12.容积为‎2 L的烧瓶,在压强为1.0×105 Pa时,用塞子塞住瓶口,此时温度为‎27 ℃‎,当把它加热到‎127 ℃‎时,塞子被弹开了,稍过一会儿,重新把塞子塞好,停止加热并使它逐渐降温到‎27 ℃‎,求:‎ ‎(1)塞子弹开前的最大压强;‎ ‎(2)‎27 ℃‎时剩余空气的压强.‎ ‎【解析】 塞子弹开前,瓶内气体的状态变化为等容变化.塞子打开后,瓶内有部分气体会逸出,此后应选择瓶中剩余气体为研究对象,再利用查理定律求解.‎ ‎(1)塞子打开前,选瓶中气体为研究对象:‎ 初态:p1=1.0×105 Pa,T1=(273+27) K=300 K 末态:p2=?T2=(273+127) K=400 K 由查理定律可得p2== Pa≈1.33×105 Pa.‎ ‎(2)塞子塞紧后,选瓶中剩余气体为研究对象:‎ 初态:p1′=1.0×105 Pa,T1′=400 K 末态:p2′=?,T2′=300 K 由查理定律可得p2′==Pa≈7.5×104 Pa.‎ ‎【答案】 (1)1.33×105 Pa (2)7.5×104 Pa
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