2022年气体的等容变化和等压变化习题.pdf

气体的等容变化和等压变化习题基础夯实一、选择题 (1 3 题为单选题， 4、5 题为多选题 )1( 张店 20132014 学年高二下学期检测) 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答案： D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，故正确答案为D。2对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则下列正确说法的是( )A气体的摄氏温度升高到原来的两倍B气体的热力学温度升高到原来的两倍C温度每升高1 K 体积增加原来的1273D体积的变化量与温度的变化量成反比答案： B解析： 由盖吕萨克定律可知A错误， B正确；温度每升高1 即 1 K，体积增加0 体积的1273，C错误；由盖吕萨克定律的变形式VTVT可知 D错误。3一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 升高到10 时，其压强的增加量为 p1，当它由 100 升高到110 时，其压强的增加量为p2，则 p1与 p2之比是( )A11 B110C10110 D11010答案： A解析： 等容变化，这四个状态在同一条等容线上，因t相同，所以p也相同，故A正确。4. 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精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 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，这表明气温上升了C若发现水银柱缓慢下降一小段距离，这可能是外界的气温下降所至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答案： BCD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。5如图所示为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是 ( )A甲是等压线，乙是等容线B乙图中p-t线与t轴交点对应的温度是 273.15，而甲图中V-t线与t轴的交点不一定是 273.15C由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系D乙图表明温度每升高1，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变答案： AD解析：由查理定律pCTC(t及盖吕萨克定律VCTC(t可知， 甲图是等压线，乙图是等容线， 故 A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为273.15，即热力学温度的0K，故 B 错；查理定律及盖吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错；由于图线是直线，故D正确。二、非选择题6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？答案：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p1T1p2T2，可求得p1T1T2p2把T1(27320)K293K，T2(273 500)K773K和p21atm 代入得精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - - p12937731atm。7. 如图所示，上端开口的光滑圆柱形气缸竖直放置，截面积为40cm2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。 在气缸内距缸底 60cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为p0(p0105Pa为大气压强 ) ，温度为300K。现缓慢加热气缸内气体，当温度为330K，活塞恰好离开a、b；当温度为360K时，活塞上升了 4cm 。g取 10m/s2求：(1) 活塞的质量；(2) 物体A的体积。答案： (1)4kg (2)640cm3解析： (1) 设物体A的体积为V。T1300K，p1105Pa，V16040VT2330K，p2105mg4010 4)Pa，V2V1T3360K，p3p2，V36440V由状态 1 到状态 2 为等容过程p1T1p2T2代入数据得m4kg(2) 由状态 2 到状态 3 为等压过程V2T2V3T3代入数据得V640cm3能力提升一、选择题 (1 、2 题为单选题， 3 题为多选题 )1如图，一导热性良好的气缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦) ，当温度升高时，改变的量有( )A活塞高度hB气缸体高度HC气体压强pD弹簧长度L答案： B解析： 气体做等压变化，温度升高时，体积变大，所以气缸距地面高度H减小。2. 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( )精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - A273B270C268D271答案： B解析： 由等压变化知V1T1V2T2所以有V1T1V2T2，即3630903030T，T300，所以绝对零度应是30300270， B对。3一定质量理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体体积在( )Aab过程中不断增加Bbc过程中保持不变Ccd过程中不断增加Dda过程中保持不变答案： AB解析： 首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变， B正确；ab是等温线，压强减小则体积增大，A正确；cd是等压线，温度降低则体积减小， C错误；连接aO交cd于e，则ae是等容线，即VaVe，因为VdVe，所以VdVa，所以da过程中体积不是保持不变，D错误。二、非选择题4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，开始时活塞在A处，缸内气体压强为(p0为大气压强 ) ，温度为297K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B。求：(1) 活塞移动到B时，缸内气体温度TB；(2) 画出整个过程的pV图线。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - 答案： (1)363K (2) 如图所示解析： (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pATAp0TVATVAVTB解得TB363K。(2) 如上图所示5. 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：130h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：V1T1V2T2VT，V1Sh，VShT1300K，解得 hhT1T130h。6.( 大庆铁人中学20142015 学年高二下学期期中) 如图所示为验证查理定律的实验装置，A为烧瓶，内贮空气。B为 U形管，下部与较长的软橡胶管相连。由于组装不慎，U形管左侧10cm水银柱的下方混入一段长为4cm的空气柱，左侧水银柱上表面与标志线E对齐。开始时烧瓶所在水槽内水温为7， U形管两边水银面相平。当水温升至63时，调整右边开口水银管的高度，使左侧水银柱上表面仍与标志线E对齐。已知大气压p0 76cmHg 。试求此时：(1) 烧瓶A中的气体压强；(2) 左侧管内空气柱的长度；( 保留 2 位有效数字 )精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - (3) 右侧管内水银面升高的高度。( 保留 3 位有效数字 )答案： (1)96cmHg (2)3.4cm (3)16.6cm解析： (1) 设烧瓶内空气为A，U形管中混入的空气柱为B，它们初始状态的压强分别为pA和pB。由图得：pBp0gh(76 14)cmHg90cmHgpApBgh (90 10)cmHg80cmHg 。烧瓶内空气发生等容变化，由查理定律得：pATATApA33628080cmHg 96cmHg(2) 空气柱B末态压强为：pBpAgh (96 10)cmHg106Hg空气柱B发生等温变化，则有：pBLBpBLB代入解得：LB3.4cm(3) 在末态时，右侧管内水银面高度将升高x，则：pBp0 x 10得：x16.6cm。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -