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2019-2020年高中物理第八章气体2气体的等容变化和等压变化课后训练新人教版选修基础过关
1.一定质量的气体,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,体积减小解析根据盖·吕萨克定律,一定质量的气体,压强保持不变时,体积随温度的升高而增大,体积随温度的降低而减小,BCD均无可能,A是可以实现的.答案A
2.一定质量的气体,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.成正比例增大解析一定质量的气体,在体积不变时,温度每升高1℃增加的压强ΔP等于它在0℃时压强P0的即ΔP=P
0.P0是确定的,故正确选项为A答案A
3.将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两个容器中,保持两部分气体体积不变,A、B两部分气体压强随温度t的变化图线如图8-2-7所示,下列说法正确的有图8-2-7A.A部分气体的体积比B部分小B.A、B直线延长线将相交于t轴上的同一点C.A、B气体温度改变量相同时,压强改变量也相同D.A、B气体温度改变量相同时,A部分气体压强改变量较大解析从图可以看出,温度相同时,PAPB,由玻意耳定律可得VAVB,由Pt=P01+可知A、B直线延长线应交于t轴上的同一点,此点对应的温度为-
273.15℃由于A直线斜率大,可见温度变化相同,压强改变量不同,本题选ABD.答案ABD
4.如图8-2-8所示,两端开口的U形管,右侧直管中有一部分空气被一段水银柱与外界隔开,若在左管中再注入一些水银,平衡后则图8-2-8A.下部两侧水银面A、B高度差h减小B.h增大C.右侧封闭气柱体积变小D.水银面A、B高度差不变解析根据压强平衡方程,可推得平衡时A、B的高度差等于C水银柱的高度,所以A、B的高度差不变.选项A、B错误,D正确.而右侧封闭气体压强,温度都未变.所以体积应保持不变,选项C错.答案D
5.如图8-2-9所示,开口向上、竖直放置的容器中,用两活塞封闭着两段同温度的气柱,体积分别为V
1、V2,且V1=V2,现给它们缓慢加热,使气柱升高的温度相同,这时它们的体积分别为V1′、V2′,则图8-2-9A.V1′V2′B.V1′=V2′C.V1′V2′D.条件不足,无法判断解析一定质量的气体,压强保持不变,其体积温度分别由V、T变到V′、T′则有,体积的变化为ΔV=V′-V∴ΔV=.由于上、下两部分气体初、末温度及初始体积均相同,所以体积的变化量相同,则终了状态的体积应相同.答案B综合运用
6.盛氧气的钢瓶,在-13℃充氧气时测得氧气的压强为7×106Pa,当把它搬到27℃的病房时压强变为8×106Pa,问通过计算说明钢瓶是否漏气?解析假设不漏气,初状态P1=7×106PaT1=260K末状态P2=?T2=300K由查理定律得代入已知数据得P2=
8.08×106Pa由于
8.08×106Pa8×106Pa,所以钢瓶漏气.答案漏气,见解析
7.如图8-2-10所示,气缸中封闭着温度为100℃的空气,一重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接,且处于平衡状态,这时活塞离气缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为0℃,重物将上升多少cm图8-2-10解析活塞受到重力mg绳的拉力T=mg,大气压力P0s封闭气体压力PS而平衡,则PS+T=mg+P0S可见P不变.以封闭气体为研究对象,设活塞横截面积为S,则V1=10S,T1=373KV2=10-xST2=273K由盖·吕萨克定律代入已知数值,解得x=
2.68cm答案
2.68cm
8.上端开口的圆柱形气缸竖直放置,截面积为
0.2m2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在气缸内,温度为300K时,活塞离气缸底部的高度为
0.6m;将气体加热到330K时,活塞上升了
0.05m,不计摩擦力及固体体积的变化,求固体A的体积?图8-2-11解析:对活塞做受力分析如图所示有PS=mg+p0S由于活塞的受力情况不随气体的变化而变化,所以气体做的是等压变化,根据盖·吕萨克定律可求气体的体积,从而求出物体A的体积.设A的体积为V,则气体的初末状态参量分别为初状态V1=hS-VT1=300KV2=h+ΔhS-VT2=330K盖·吕萨克定律得代入数据得V=
0.02m3答案
0.02m
39.一定质量的空气,27℃的体积为
0.01m3,在压强不变的情况下,温度升高100℃时的体积为多少?解析初状态V1=
0.01m3,T1=300K末状态V2=?T2=373K由盖·吕萨克定律代入已知数据得V2=
0.0125m3答案
0.0125m
310.电灯泡内充有氮氩的混合气体,如果要使灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过一个大气压,那么在20℃的室温下充气,电灯泡内的气体压强最大为多少?解析以泡内气体为研究对象,初状态P1=?T1=293K末状态P2=
1.01×105PaT2=773K由查理定律得代入已知数据解得P1=
3.79×104Pa答案
3.79×104Pa。