高中物理人教版选修33课时作业与单元检测第八章+气.docx
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高中物理人教版选修33课时作业与单元检测第八章+气
第2节 气体的等容变化和等压变化
1.查理定律(等容变化):
一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,________与________成正比.表达式p=________或=________或=________,此定律的适用条件为:
气体的________不变,气体的________不变,请用p—T图和p—t图表达等容变化:
___________.
2.盖—吕萨克定律(等压变化):
一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其________与________________成正比.表达式V=________或=____________或=__________,此定律的适用条件为:
气体________不变,气体________不变.请用V—T图和V—t图表达等压变化:
____________________________.
3.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的两倍,则气体温度的变化情况是( )
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.气体的摄氏温度降为原来的一半
D.气体的热力学温度降为原来的一半
4.一定质量的气体,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.温度不变,体积增大
C.温度升高,体积减小D.温度不变,体积减小
5.
图1
如图1所示,直线a和b分别表示同一气体在不同体积V1和V2下的等容变化图线,试比较V1和V2的关系.
6.
图2
如图2所示,直线a和b分别表示同一气体在压强p1和p2下做等压变化的图象.试比较p1和p2的大小.
【概念规律练】
知识点一 等容变化规律
1.电灯泡内充有氮、氩混合气体,如果要使电灯泡内的混合气体在500℃时的压强不超过一个大气压,则在20℃的室温下充气,电灯泡内气体的压强至多能充到多少?
2.一定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0℃升高到10℃时,其压强的增量为Δp1,当它由100℃升高到110℃时,所增压强为Δp2,则Δp1与Δp2之比是( )
A.10∶1B.373∶273
C.1∶1D.383∶283
知识点二 等压变化规律
3.
图3
如图3所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上面放一活塞.活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计,现将其开口端向下,竖直缓慢地放入7℃的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14cm,当水温升高到27℃时,钢筒露出水面的高度为多少?
(筒的厚度不计)
4.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,温度由5℃升高到10℃,体积的增量为ΔV1;温度由10℃升高到15℃,体积的增量为ΔV2,则( )
A.ΔV1=ΔV2B.ΔV1>ΔV2
C.ΔV1<ΔV2D.无法确定
知识点三 图象问题
5.
图4
如图4所示是一定质量的理想气体的三种升温过程,那么,以下四种解释中,正确的是( )
A.a→d的过程气体体积增加
B.b→d的过程气体体积不变
C.c→d的过程气体体积增加
D.a→d的过程气体体积减小
6.
图5
一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程在V-T图上表示如图5所示,则( )
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中,气体的压强最大
D.在状态B中,气体的压强最大
【方法技巧练】
用控制变量法分析液柱移动问题
7.
图6
两端封闭的内径均匀的直玻璃管,水平放置,如图6所示,V左 A.不动B.向左移动 C.向右移动D.无法确定是否移动 8. 图7 如图7所示,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内有一段长为h的水银柱,将管内气体分为两部分.已知l2=2l1,若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何移动? (设原来温度相同) 1.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1/273 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t1升高到t2时,气体压强由p1增加到p2,且p2=p1[1+(t2-t1)/273] 2.一定质量的气体,在体积不变时,温度由50℃加热到100℃,气体的压强变化情况是( ) A.气体压强是原来的2倍 B.气体压强比原来增加了 C.气体压强是原来的3倍 D.气体压强比原来增加了 3. 图8 如图8所示是一定质量的理想气体的p-t图象,在气体由状态A变化到B的过程中,其体积( ) A.一定不变 B.一定减小 C.一定增大 D.不能判定怎样变化 4. 图9 一定质量的气体做等压变化时,其V-t图象如图9所示,若保持气体质量不变,而改变气体的压强,再让气体做等压变化,则其等压线与原来相比,下列可能正确的是( ) A.等压线与V轴之间夹角变小 B.等压线与V轴之间夹角变大 C.等压线与t轴交点的位置不变 D.等压线与t轴交点的位置一定改变 5.如图10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( ) 图10 A.VA=VBB.VB>VC C.VB=VCD.VA>VC 6. 图11 如图11所示是一定质量的理想气体的两种升温过程,对两种升温过程的正确解释是( ) A.a、b所在的图线都表示等容变化 B.Va∶Vb=3∶1 C.pa∶pb=3∶1 D.两种过程中均升高相同温度,气体压强的增量Δpa∶Δpb=3∶1 7. 图12 如图12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刻度线时,空气柱长度为30cm;当水温是90刻度线时,空气柱的长度是36cm,则该同学测得的绝对零度相当于刻度线( ) A.-273B.-270 C.-268D.-271 8. 图13 如图13所示,两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B,竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气,空气柱长度H1>H2,水银柱长度h1>h2,今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中气柱上方水银柱的移动情况是( ) A.均向下移动,A管移动较多 B.均向上移动,A管移动较多 C.A管向上移动,B管向下移动 D.无法判断 9. 图14 如图14所示,A、B两容器容积相等,用粗细均匀的细玻璃管连接,两容器内装有不同气体,细管中央有一段水银柱,在两边气体作用下保持平衡时,A中气体的温度为0℃,B中气体温度为20℃,如果将它们的温度都降低10℃,则水银柱将( ) A.向A移动B.向B移动 C.不动D.不能确定 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 10. 图15 如图15所示,圆柱形汽缸倒置在水平粗糙的地面上,汽缸内被活塞封闭着一定质量的空气.汽缸质量为M=10kg,缸壁厚度不计,活塞质量m=5.0kg,其圆面积S=50cm2,与缸壁摩擦不计.在缸内气体温度为27℃时,活塞刚好与地面接触并对地面恰好无压力.现设法使缸内气体温度升高,问当缸内气体温度升高到多少摄氏度时,汽缸对地面恰好无压力? (大气压强p0=105Pa,g取10m/s2) 11.一定质量的空气,27℃时的体积为1.0×10-2m3,在压强不变的情况下,温度升高100℃时体积是多大? 12. 图16 如图16所示为0.3mol的某种气体的压强和温度关系的p-t图线.p0表示1个标准大气压,则在状态B时气体的体积为多少? 13. 图17 如图17所示,一定质量的某种气体从状态A经B、C、D再回到A,问AB、BC、CD、DA各是什么过程? 已知气体在状态A时体积为1L,求其在状态B、C、D时的体积各为多少,并把此图改画为p-V图. 第2节 气体的等容变化和等压变化 课前预习练 1.压强p 热力学温度T CT 质量 体积 . 2.体积V 热力学温度T CT 质量 压强 3.B [一定质量的气体体积不变时,压强与热力学温度成正比,即=,得T2==2T1,B正确.] 4.A [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.] 5.V2 解析 如题图所示,让气体从体积为V1的某一状态开始做一等温变化,末状态体积为V2.p1 6.p1>p2 解析 让气体从压强为p1的某一状态开始做一等容变化,末状态的压强为p2.由图象可知T1>T2.根据查理定律 =可得 p1>p2. 所以直线斜率越大,表示变化过程的压强越小. 课堂探究练 1.0.38atm 解析 忽略灯泡容积的变化,气体为等容变化,找出气体的初、末状态,运用查理定律即可求解. 灯泡内气体初、末状态的参量分别为 气体在500℃,p1=1atm,T1=(273+500)K=773K. 气体在20℃时,热力学温度为T2=(273+20)K=293K. 由查理定律=得p2=p1=×1atm≈0.38atm 方法总结 一定质量的某种气体在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比,即=C(常数)或=. 2.C [由查理定律得Δp=ΔT.一定质量的气体在体积不变的条件下=恒量,温度由0℃升高到10℃和由100℃升高到110℃,ΔT=10K相同,故压强的增量Δp1=Δp2,C项正确.] 方法总结 查理定律的重要推论: 一定质量的气体,从初状态(p、T)开始,发生一个等容变化过程,其压强的变化量Δp与温度的变化量ΔT间的关系为: =或=. 3.1cm 解析 当水温升高时,筒内的气体发生的一个等压变化过程.设筒底露出水面的高度为h.当t1=7℃即T1=280K时,V1=14cm长气柱;当T2=300K时,V2=(14cm+h)长气柱.由等压过程的关系有=,即=,解得h=1cm,也就是钢筒露出水面的高度为1cm. 方法总结 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T成正比,即=C(常数)或=. 4.A [由盖—吕萨克定律=可得=,即ΔV=·V1,所以ΔV1=×V1,ΔV2=×V2(V1、V2分别是气体在5℃和10℃时的体积),而=,所以ΔV1=ΔV2,A正确.] 方法总结 盖—吕萨克定律的重要推论: 一定质量的气体从初状态(V、T)开始发生等压变化,其体积的改变量ΔV与温度的变化量ΔT之间的关系是: =或= 5.AB [p—T图的等容线是延长线过原点的直线,且体积越大,直线的斜率越小.由此可见,a状态对应体积最小,c状态对应体积最大,所以选项A、B是正确的.] 方法总结 一定质量的气体,等容过程中p—T图线是过原点的倾斜直线,其斜率越大,体积越小. 6.AD [气体在AC变化过程中是等温变化,由pV=C可知,体积减小,压强增大,故A正确;在CB变化过程中,气体的体积不发生变化,即为等容变化,由p/T=C可知,温度升高,压强增大,故B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错误,D正确.] 方法总结 在V-T图象中
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- 高中物理 人教版 选修 33 课时 作业 单元 检测 第八