高三物理选修3-3(理科生)_《气体的等容变化和等压变化》素养达标_

课堂检测·素养达标
1.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】选D。

冬季气温较低,瓶中的气体在V不变时,因T减小而使p减小,这样瓶外的大气压力将瓶塞位置下推,使瓶塞盖得紧紧的,所以拔起来就感到很吃力,故正确答案为D。

【补偿训练】
如图所示,某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度,当容器水温是30℃时,空气柱长度为30cm,当水温是90℃时,空气柱的长度是36cm,则该同学测得的绝对零度相当于多少摄氏度( )
A.-273℃
B.-270℃
C.-268℃
D.-271℃
【解析】选B。

设绝对零度相当于T
则初态:T
1=-T
+30℃,V
1
=30S
末态:T
2=-T
+90℃,V
2
=36S
由盖—吕萨克定律=代入数据解得T
=-270℃。

故选B。

2.对于一定质量的气体,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t
1升高到t
2
时,气体压强由p
1
增加到p
2
,且
p 2=p
1
【解析】选C。

一定质量的气体做等容变化,气体的压强跟热力学温度成正比,跟摄氏温度不成
正比关系,选项A错;根据公式p
t =p
,其中p
是0℃时的压强,所以Δp=p
,B选项
错误;由公式==得选项C正确;D项中由=得,p
2=p
1
,故D项错误。

3.如图所示是一定质量的气体从状态A经过状态B到状态C,再到状态A的p-T图象,由图可知
( )
A.V
A =V
B
B.V
B >V
C
C.V
B =V
C
D.V
A >V
C
【解析】选A。

A沿直线到B是等容过程,因此V
A =V
B
,故A项正确;连接OC可知,直线OC的斜率
比直线OB的斜率小,因此V
B <V
C
,V
A
<V
C
,故B、C、D均错误。

4.灯泡内充有氮氩混合气体,如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过1atm,在20℃下充气,灯泡内气体的压强至多能充到多少?
【解析】以灯泡内气体为研究对象,温度升高时体积不变,初状态温度为20℃,末状态温度为500℃,压强为1atm。

应用查理定律即可求出初状态的压强。

则以灯泡内气体为研究对象。

由查理定律可得=,
可求得p 1=p 2 把T 1=(273+20)K=293K,
T 2=(273+500)K=773K 和p 2=1atm 代入得 p 1=
×1atm=0.38atm 。

答案:0.38atm 【补偿训练】
如图所示,汽缸A 中封闭有一定质量的气体,活塞B 与A 的接触面是光滑的且不漏气,B 上放一重物C,B 与C 的总重力为G,大气压为1atm 。

当汽缸内气体温度是20℃时,活塞与汽缸底部距离为h 1;当汽缸内气体温度是100℃时,活塞与汽缸底部的距离是多少?
【解题指南】汽缸内气体温度发生变化时,汽缸内气体的压强保持不变,大小为p=p 0+,其中S 为活塞的横截面积,应用盖—吕萨克定律即可求解。

【解析】以汽缸内气体为研究对象。

初状态温度T 1=(273+20)K=293K,体积V 1=h 1S;末状态温度T 2=(273+100)K=373K 。

由盖—吕萨克定律可得=(式中温度为热力学温度),求得
V 2=V 1=h 1S
变化后活塞与汽缸底部的距离为h 2==h 1=1.27h 1。

答案:1.27h 1。