2017年春高中物理第8章气体8气体的等容变化和等压变化习题课件新人教版选修3_3
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答案：C
10．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 30 cm，当水温是 90 ℃时， 空气柱的长度是 36 cm，则该同学测得的绝对零度相当于( )
A．－273 ℃ B．－270 ℃ C．－268 ℃ D．－271 ℃
解析：由等压变化知V1＝V2，所以有ΔV1＝ΔV2，
13．(15 分)如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚 度不计，在 A、B 两处设有限制装置，使活塞只能在 A、B 之间 运动，A 左侧气缸的容积为 V0，A、B 之间容积为 0.1V0，开始 时活塞在 A 处，缸内气体压强为 0.9p0(p0 为大气压强)，温度为 297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到 B.求：
A
B
C
D
解析：一定质量的气体做等容变化，在 p-T 图象中的图线应 是延长线过原点的倾斜直线，在 p-t 图象中应是延长线过－273 ℃ 点的倾斜直线，故选项 C、D 是正确的．
答案：CD
2．一个密封的钢管内装有空气，在温度为 20 ℃时，压强为
1 atm，若温度上升到 80 ℃，管内空气的压强约为( )
解析：一定质量的气体，压强保持不变时，其热力学温度和 体积成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温 度不变，体积也不发生变化，故 A 正确．
答案：A
4．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觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原 因是( )
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减小
第八章
气体
课时作业(08) 气体的等容变化和等压变化
①知道什么是气体的等容变化和 等压变化；②掌握查理定律和盖·吕 作业 萨克定律的内容、数学表达式，理 目标 解图象的物理意义；③培养学生运 用数学方法解决物理问题的能力．
作业 限时：40 分钟 满分：100 分
设计
一、选择题(本题有 10 小题，每小题 6 分，共 60 分) 1．(多选题)图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图 线是( )
A．4 atm
1 B.4 atm
C．1.2 atm
5 D.6 atm
解析：由pp21＝TT12得：p12＝227733＋ ＋2800，p2≈1.2 atm.
答案：C
3．一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的 是( )
A．温度升高，体积增大 B．温度升高，体积减小 C．温度不变，体积增大 D．温度不变，体积减小
T1 T2
ΔT1 ΔT2
即9306－－3300＝Δ30T，ΔT＝300 ℃，
所以绝对零度应是 30 ℃－300 ℃＝－270 ℃，B 对．
答案：B
二、非选择题(本题有 3 小题，共 40 分) 11．(12 分)如图所示，A 气缸中用活塞封闭有一定质量的理 想气体，温度为 27 ℃，活塞与气缸底部距离为 h，活塞截面积 为 S.气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为 m.若不计一 切摩擦，当气体的温度升高 10 ℃且系统稳定后，求重物 m 下降 的高度．
答案：(1)363 K (2)如图所示
解析：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，故正确选项为 D.
答案：D
5．如图所示是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 C 再到 状态 A 的 p-T 图象，由图可知( )
A．VA＝VB B．VB>VC C．VB＝VC D．VA>VC
答案：BCD
7．(多选题)图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等 容变化图线，有关说法正确的是( )
A．a 点对应的气体状态其体积大于 b 点对应的气体体积 B．a 点对应的气体状态其体积小于 b 点对应的气体体积 C．a 点对应的气体分子密集程度大于 b 点的分子密集程度 D．a 点气体分子的平均动能等于 b 点的分子的平均动能
解析：取 CO2 气体为研究对象，则： 初态：p1＝1 atm，T1＝(273＋17) K＝290 K．(4 分) 末态：p2＝1.2 atm，T2＝未知量．(2 分) 气体发生等容变化，由查理定律pp12＝TT21得： T2＝pp21 T1＝1.2×1 290 K＝348 K，(4 分) t＝(348－273) ℃＝75 ℃(3 分) 答案：75 ℃
B．若外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段 距离，这表明气温 温下降所至
D．若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中 空气的体积将大于原来竖直状态的体积
解析：若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外 界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A 错， B 对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C 对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D 对．
答案：BCD
8．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞， 使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移 动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相 同，则下列结论中正确的是( )
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增 大 C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
解析：若外界大气压增大或气温升高，因弹簧的弹力总等于 活塞与气缸的总重力保持不变，则弹簧长度不变，A、C 项错； 对气缸分析，据平衡条件可知大气压增大，密封气体的压强增大， 又气体温度不变，则体积减小，而活塞的位置不变，所以气缸的 上底面距地面的高度将减小，B 错；若气温升高，分析气缸的平 衡可知密封气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律知体积增大， 气缸的上底面距地面的高度将增大，D 项正确．
解析：A 沿直线到 B 是等容过程，因此 VA＝VB，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 VB<VC，VA<VC，故 B、C、D 均错误．
答案：A
6．(多选题)如图所示，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管 竖直静放在室内．下列说法正确的是( )
A．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定 上升了
解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析 活塞可知，气体发生等压变化．由盖·吕萨克定律知：
VT11＝VT22＝ΔΔVT(4 分) V1＝Sh，ΔV＝SΔh(4 分) T1＝300 K，解得 Δh＝Th1ΔT＝310h(4 分)
答案：310h
12．(13 分)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 ℃)罐内装有 0.9V 的饮料，剩余空间 充满 CO2 气体，气体压强为 1 atm.若易拉罐承受的压强为 1.2 atm，则保存温度不能超过多少？
答案：D
9．如图所示是质量一定的理想气体 V-t 图中两条等压线．若 V2＝2V1，则两直线上 M、N 两点的气体压强和密度的关系分别 为( )
A．pM＝pN，ρM＝ρN B．pM＝2pN，ρM＝2ρN C．pM＝12pN，ρM＝12ρN D．pM＝12pN，ρM＝2ρN
解析：V2＝2V1 时，温度相同，故有 pMV2＝pNV1，则有 pM ＝12pN；由密度公式 ρ＝mV得 ρM＝12ρN，应选择 C.
解析：因为等容图线的斜率越大，对应气体的体积越小，所 以 a 点对应的气体状态其体积小于 b 点对应的气体体积，A 错、 B 对；因为气体质量一定，分子总数一定，体积小时分子密集程 度大，故 a 点对应的气体分子密集程度大于 b 点的分子密集程度， C 对；因为温度相同，故 a 点气体分子的平均动能等于 b 点的分 子的平均动能，D 对．
(1)活塞移动到 B 时，缸内气体温度 TB； (2)画出整个过程的 p-V 图线．
解析：(1)活塞由 A 移动到 B 的过程中，先做等容变化，后 做等压变化．由气态方程得
TpAA＝pT0(4 分) VTA＝VA＋TBΔV(4 分) 解得 TB＝363 K(2 分)
(2)如答案图所示(5 分)
10．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 30 cm，当水温是 90 ℃时， 空气柱的长度是 36 cm，则该同学测得的绝对零度相当于( )
A．－273 ℃ B．－270 ℃ C．－268 ℃ D．－271 ℃
解析：由等压变化知V1＝V2，所以有ΔV1＝ΔV2，
13．(15 分)如图所示，水平放置的气缸内壁光滑，活塞的厚 度不计，在 A、B 两处设有限制装置，使活塞只能在 A、B 之间 运动，A 左侧气缸的容积为 V0，A、B 之间容积为 0.1V0，开始 时活塞在 A 处，缸内气体压强为 0.9p0(p0 为大气压强)，温度为 297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到 B.求：
A
B
C
D
解析：一定质量的气体做等容变化，在 p-T 图象中的图线应 是延长线过原点的倾斜直线，在 p-t 图象中应是延长线过－273 ℃ 点的倾斜直线，故选项 C、D 是正确的．
答案：CD
2．一个密封的钢管内装有空气，在温度为 20 ℃时，压强为
1 atm，若温度上升到 80 ℃，管内空气的压强约为( )
解析：一定质量的气体，压强保持不变时，其热力学温度和 体积成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温 度不变，体积也不发生变化，故 A 正确．
答案：A
4．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觉得很紧，不易拔出来，这种现象的主要原 因是( )
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减小
第八章
气体
课时作业(08) 气体的等容变化和等压变化
①知道什么是气体的等容变化和 等压变化；②掌握查理定律和盖·吕 作业 萨克定律的内容、数学表达式，理 目标 解图象的物理意义；③培养学生运 用数学方法解决物理问题的能力．
作业 限时：40 分钟 满分：100 分
设计
一、选择题(本题有 10 小题，每小题 6 分，共 60 分) 1．(多选题)图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图 线是( )
A．4 atm
1 B.4 atm
C．1.2 atm
5 D.6 atm
解析：由pp21＝TT12得：p12＝227733＋ ＋2800，p2≈1.2 atm.
答案：C
3．一定质量的气体，压强保持不变，下列过程可以实现的 是( )
A．温度升高，体积增大 B．温度升高，体积减小 C．温度不变，体积增大 D．温度不变，体积减小
T1 T2
ΔT1 ΔT2
即9306－－3300＝Δ30T，ΔT＝300 ℃，
所以绝对零度应是 30 ℃－300 ℃＝－270 ℃，B 对．
答案：B
二、非选择题(本题有 3 小题，共 40 分) 11．(12 分)如图所示，A 气缸中用活塞封闭有一定质量的理 想气体，温度为 27 ℃，活塞与气缸底部距离为 h，活塞截面积 为 S.气缸中的活塞通过滑轮系统挂一重物，质量为 m.若不计一 切摩擦，当气体的温度升高 10 ℃且系统稳定后，求重物 m 下降 的高度．
答案：(1)363 K (2)如图所示
解析：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，故正确选项为 D.
答案：D
5．如图所示是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 C 再到 状态 A 的 p-T 图象，由图可知( )
A．VA＝VB B．VB>VC C．VB＝VC D．VA>VC
答案：BCD
7．(多选题)图为一定质量的理想气体两次不同体积下的等 容变化图线，有关说法正确的是( )
A．a 点对应的气体状态其体积大于 b 点对应的气体体积 B．a 点对应的气体状态其体积小于 b 点对应的气体体积 C．a 点对应的气体分子密集程度大于 b 点的分子密集程度 D．a 点气体分子的平均动能等于 b 点的分子的平均动能
解析：取 CO2 气体为研究对象，则： 初态：p1＝1 atm，T1＝(273＋17) K＝290 K．(4 分) 末态：p2＝1.2 atm，T2＝未知量．(2 分) 气体发生等容变化，由查理定律pp12＝TT21得： T2＝pp21 T1＝1.2×1 290 K＝348 K，(4 分) t＝(348－273) ℃＝75 ℃(3 分) 答案：75 ℃
B．若外界大气压强不变，现发现水银柱缓慢上升了一小段 距离，这表明气温 温下降所至
D．若把管子转至水平状态，稳定后水银未流出，此时管中 空气的体积将大于原来竖直状态的体积
解析：若水银柱上移，表示气体体积增大，可能的原因是外 界压强减小而温度没变，也可能是压强没变而气温升高，A 错， B 对，同理水银柱下降可能是气温下降或外界压强变大所致，C 对，管子置于水平时，压强减小，体积增大，D 对．
答案：BCD
8．如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立气缸的活塞， 使气缸悬空而静止．设活塞与缸壁间无摩擦，可以在缸内自由移 动，缸壁导热性良好使缸内气体的温度保持与外界大气温度相 同，则下列结论中正确的是( )
A．若外界大气压增大，则弹簧将压缩一些 B．若外界大气压增大，则气缸的上底面距地面的高度将增 大 C．若气温升高，则活塞距地面的高度将减小 D．若气温升高，则气缸的上底面距地面的高度将增大
解析：若外界大气压增大或气温升高，因弹簧的弹力总等于 活塞与气缸的总重力保持不变，则弹簧长度不变，A、C 项错； 对气缸分析，据平衡条件可知大气压增大，密封气体的压强增大， 又气体温度不变，则体积减小，而活塞的位置不变，所以气缸的 上底面距地面的高度将减小，B 错；若气温升高，分析气缸的平 衡可知密封气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律知体积增大， 气缸的上底面距地面的高度将增大，D 项正确．
解析：A 沿直线到 B 是等容过程，因此 VA＝VB，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 VB<VC，VA<VC，故 B、C、D 均错误．
答案：A
6．(多选题)如图所示，一小段水银封闭了一段空气，玻璃管 竖直静放在室内．下列说法正确的是( )
A．现发现水银柱缓慢上升了一小段距离，这表明气温一定 上升了
解析：初末状态，物块静止，可知绳中拉力大小相等，分析 活塞可知，气体发生等压变化．由盖·吕萨克定律知：
VT11＝VT22＝ΔΔVT(4 分) V1＝Sh，ΔV＝SΔh(4 分) T1＝300 K，解得 Δh＝Th1ΔT＝310h(4 分)
答案：310h
12．(13 分)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 ℃)罐内装有 0.9V 的饮料，剩余空间 充满 CO2 气体，气体压强为 1 atm.若易拉罐承受的压强为 1.2 atm，则保存温度不能超过多少？
答案：D
9．如图所示是质量一定的理想气体 V-t 图中两条等压线．若 V2＝2V1，则两直线上 M、N 两点的气体压强和密度的关系分别 为( )
A．pM＝pN，ρM＝ρN B．pM＝2pN，ρM＝2ρN C．pM＝12pN，ρM＝12ρN D．pM＝12pN，ρM＝2ρN
解析：V2＝2V1 时，温度相同，故有 pMV2＝pNV1，则有 pM ＝12pN；由密度公式 ρ＝mV得 ρM＝12ρN，应选择 C.
解析：因为等容图线的斜率越大，对应气体的体积越小，所 以 a 点对应的气体状态其体积小于 b 点对应的气体体积，A 错、 B 对；因为气体质量一定，分子总数一定，体积小时分子密集程 度大，故 a 点对应的气体分子密集程度大于 b 点的分子密集程度， C 对；因为温度相同，故 a 点气体分子的平均动能等于 b 点的分 子的平均动能，D 对．
(1)活塞移动到 B 时，缸内气体温度 TB； (2)画出整个过程的 p-V 图线．
解析：(1)活塞由 A 移动到 B 的过程中，先做等容变化，后 做等压变化．由气态方程得
TpAA＝pT0(4 分) VTA＝VA＋TBΔV(4 分) 解得 TB＝363 K(2 分)
(2)如答案图所示(5 分)