气体课时跟踪检测七气体的等容变化和等压变化-人教版高中物理选修3-3讲义练习

3.气体的等压变化和等容变化跟踪练习一、单选题1．关于理想气体的状态变化，下列说法正确的是（ ）A ．—定质量的理想气体，当压强不变而温度由100℃上升到200℃时，其体积增大为原来的2倍B ．气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程112212p V p V T T C ．一定质量的理想气体，体积增大到原来的4倍，可能是压强减半，热力学温度加倍D ．一定质量的理想气体，压强增大到原来的4倍，可能是体积加倍，热力学温度减半2．如图所示，一定质量的理想气体，从图示A 状态开始，经历了B 、C 状态，最后到D 状态，下列判断正确的是（ ）A ．A →B 过程温度升高，压强变大B ．B →C 过程体积不变，压强变小 C ．B →C 过程体积不变，压强不变D ．C →D 过程温度不变，压强变小3．如图所示，两端开口的玻璃管插入汞槽内，在管中有一段空气柱被汞柱封住．当管内气体温度升高时，图中所示的高度1h 和2h 变化情况是（ ）．A ．1h 不变，2h 变大B ．1h 不变，2h 变小C ．1h 变大，2h 不变D ．1h 变小，2h 不变4．一定质量的理想气体，初始状态为p 、V 、T ，经过一系列状态变化后，压强仍为p ，则下列过程中能实现的是（ ）A ．先等温膨胀，再等容降温B ．先等温压缩，再等容升温C ．先等容升温，再等温压缩D ．先等容降温，再等温压缩5．如图，两端封闭的玻璃管水平放置，一段水银将管内气体分隔为左右两部分A 和B ，已知两部分气体初始温度相等。

若A 、B 两部分气体同时升高相同的温度，则（ ）A ．若气体A 、B 的初始体积V A >V B ，则水银柱向右移动B ．若气体A 、B 的初始体积V A >V B ，则水银柱向左移动C ．只有A 、B 的初始体积V A =V B ，水银柱才静止不动D ．水银柱将保持不动，与A 、B 的初始体积无关6．如图所示，是一定质量的气体从状态A 经B 到状态C 的p —T 图象，由图象可知（ ）A ．AB V V = B ．BC V V = C ．B C V V <D ．A C V V >7．如图所示，将一只倒置的试管竖直地插入装水容器内，试管内原有的空气被压缩，此时，试管内外水面的高度差为h ，可使h 变大的是（ ）A．将试管向上提一些B．向容器内倒入少许水C．环境温度降低D．大气压强增大8．如图所示，一定质量的理想气体，由状态A沿直线AB变化到B，在此过程中。

2气体的等容变化和等压变化课时过关·能力提升1.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,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解析:由于瓶内气体发生等容变化,由查理定,瓶内气体的压强减小,所以不易拔出来。

答案:D2.一定质量的气体,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Δp1,当它由100 ℃升高到110 ℃时,其压强的增加量为Δp2,则Δp1与Δp2之比是()A.1∶1B.1∶10C.10∶110D.110∶10解析:气体发生等容变化,这四个状态在同一条等容线上,因ΔT相同,所以Δp也相同。

答案:A3.一定质量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()A.AB过程中不断增加B.BC过程中保持不变C.CD过程中不断增加D.DA过程中保持不变解析:如图,连结OA、OD,OA、OC、OD即为三条等容线,且V B=V C>V A>V D,所以选项A、B正确,选项C、D错误。

答案:AB4.如图所示,甲、乙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pt线与t轴交点对应的温度是-273.15 ℃,而甲图中Vt线与t轴的交点不一定是-273.15 ℃C.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.乙图表明随温度每升高1 ℃,压强增加相同,但甲图表明随温度的升高压强不变解析:由查理定律p=CT=C(t+273.15 K)及盖—吕萨克定律V=CT=C(t+273.15 K)可知,题图甲是等压线,题图乙是等容线,故选项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0 K,故选项B错误;查理定律及盖—吕萨克定律是气体实验定律,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,故选项C错误;由于图线是直线,故选项D正确。

课时练习7气体的等容变化和等压变化时间：45分钟一、单项选择题1．对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，则气体温度的变化情况是(B)A．气体的摄氏温度升高到原来的二倍B．气体的热力学温度升高到原来的二倍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解析：一定质量的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比，即p1T1＝p2T2，得T2＝p2T1p1＝2T1，B正确．2．一定质量的气体，如果保持它的压强不变，降低温度，使它的体积变为0 ℃时体积的1n，则此时气体的温度为(C)A．－273n℃B．－273(1－n)n℃C．－273(n－1)n℃D．－273n(n－1) ℃解析：根据盖—吕萨克定律，在压强不变的条件下V1＝V0(1＋t273)，根据题意V0n＝V0(1＋t273)，整理后得t＝－273(n－1)n℃.3．一定质量的理想气体，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)A．ΔV1＝ΔV2B．ΔV1>ΔV2C．ΔV1<ΔV2D．无法确定解析：由盖—吕萨克定律V1T1＝V2T2可得V1T1＝ΔVΔT，即ΔV＝ΔTT1·V1，所以ΔV1＝5278×V1，ΔV2＝5283×V2(V1、V2分别是气体在5 ℃和10 ℃时的体积)，而V 1278＝V 2283，所以ΔV 1＝ΔV 2，A 正确． 4．一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 ℃，管内空气的压强为( C )A ．4 atm B.14 atm C ．1.2 atm D.56atm 解析：由p 1p 2＝T 1T 2得：1p 2＝273＋20273＋80，p 2＝1.2 atm. 5．如图所示，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 )A．向A移动B．向B移动C．不动D．不能确定解析：假设水银柱不动，由查理定律pT＝p′T′，得p′－p＝T′－TTp，即Δp＝ΔTT p，可知Δp∝1T，而T A＝273.15 K，T B＝293.15 K，所以A部分气体压强减少的较多，故水银柱左移．二、多项选择题6.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(BCD)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．7．如图所示是一定质量的理想气体的p－V图线，若其状态由A→B→C→A，且A→B等容，B→C等压，C→A等温，则气体在A、B、C三个状态时(CD)A．单位体积内气体的分子数n A＝n B＝n CB．气体分子的平均速率v A>v B>v CC．气体分子在单位时间内，对器壁的平均作用力F A>F B，F B＝F CD．气体分子在单位时间内，对器壁单位面积碰撞的次数是N A>N B，N A>N C解析：由题图可知B→C，体积增大，密度减小，A错．C→A等温变化，分子平均速率v A＝v B，B错．而气体分子对器壁产生作用力，B→C为等压过程，p B＝p C，则F B＝F C，而p A>p B，则F A>F B，C正确．A→B为等容降压过程，密度不变，温度降低，N A>N B，C→A为等温压缩过程，温度不变，密度增大，应有N A>N C，D正确．8.如图所示，在汽缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使汽缸悬空静止．若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较(AD)A．绳子张力不变B．缸内气体压强变小C．绳子张力变大D．缸内气体体积变小解析：由整体法可知绳子的张力不变，故A对，C错；取活塞为研究对象，气体降温前后均处于静止，mg和p0S和T均不变，故pS不变，p不变，故B选项错；由盖—吕萨克定律可知VT＝C，当T减小时，V一定减小，故D选项正确．三、非选择题9.如图所示，A汽缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体，温度为27 ℃，活塞与汽缸底部距离为h，活塞截面积为S.汽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．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：V1 T1＝V2T2＝ΔVΔT，V1＝Sh，ΔV＝SΔhT1＝300 K，解得Δh＝hT1ΔT＝130h.答案：130h10．汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低会造成耗油上升．已知某型号轮胎能在－40 ℃～90 ℃正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm，最低胎压不低于1.6 atm，那么t＝20 ℃时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适？(设轮胎容积不变)解析：由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化设在T0＝293 K充气后的最小胎压为p min最大胎压为p max.依题意知，当T1＝233 K时胎压为p1＝1.6 atm.根据查理定律p1T1＝p minT0，即1.6233＝p min293解得：p min＝2.01 atm当T2＝363 K时胎压为p2＝3.5 atm.根据查理定律p2T2＝p maxT0，即3.5363＝p max293解得：p max＝2.83 atm答案：2.01 atm～2.83 atm11.如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内．在汽缸内距缸底60 cm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(p0＝1.0×105 Pa为大气压强)，温度为300 K．现缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K时，活塞恰好离开a、b；当温度为360 K时，活塞上升了4 cm.g 取10 m/s2求：(1)活塞的质量；(2)物体A的体积．解析：(1)设物体A的体积为ΔV.T1＝300 K，p1＝1.0×105 Pa，V1＝60×40－ΔVT2＝330 K，p2＝(1.0×105＋mg40×10－4)Pa，V2＝V1T3＝360 K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV由状态1到状态2为等容过程p1T1＝p2T2代入数据得m＝4 kg(2)由状态2到状态3为等压过程V2T2＝V3T3代入数据得ΔV＝640 cm3. 答案：(1)4 kg(2)640 cm3。

第2节 气体的等容变化和等压变化[随堂检测]1．一定质量的气体，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Δp 1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp 2，则Δp 1与Δp 2之比是( )A ．1∶1B ．1∶10C ．10∶110D ．110∶10解析：选A ．等容变化，这四个状态在同一条等容线上，因Δt 相同，所以Δp 也相同，故A 正确．2．(多选)用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律．A 、B 管下端由软管相连，注入一定量的水银，烧瓶中封有一定量的理想气体，开始时A 、B 两管中水银面一样高，那么为了保持瓶中气体体积不变( )A ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向上移动B ．将烧瓶浸入热水中时，应将A 管向下移动C ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向上移动D ．将烧瓶浸入冰水中时，应将A 管向下移动解析：选AD ．将烧瓶浸入热水中时，气体的温度升高，由于气体的体积不变，所以气体的压强要变大，应将A 管向上移动，所以A 正确，B 错误；将烧瓶浸入冰水中时，气体的温度降低，由于气体的体积不变，所以气体的压强要减小，应将A 管向下移动，所以C 错误，D 正确．3．一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了12，若气体原来温度为27 ℃，则温度的变化是( )A ．升高了450 KB ．升高了150 ℃C ．升高了40.5 ℃D ．升高了450 ℃解析：选B ．根据盖—吕萨克定律，可得ΔV ΔT ＝V 1T 1，ΔT ＝T 1V 1ΔV ＝(273＋27) K V ×12V ＝150 K ．升高了150 K 和升高了150 ℃是等效的，故B 正确．4.某一密闭气体，分别以两个不同的体积做等容变化，这两个等容过程对应的p －t 图象如图中的①、②所示．则相对应的V －T 图象或p －V 图象可能是下图中的( )解析：选D.同一部分气体在两个不同体积的情况下的p －t 图象中，0摄氏度时图线①压强大，说明体积小；两条图线都是等容变化，故A 、B 、C 错误，D 正确．5. 在如图所示的p －T 图象中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化：第一次变化是从状态A 到状态B ，第二次变化是从状态B 到状态C ，且AC 连线的反向延长线过坐标原点O ，已知气体在A 状态时的体积为V A ＝3 L ，求：(1)气体在状态B 时的体积V B 和状态C 时的压强p C ；(2)在标准状态下，1 mol 理想气体的体积为V ＝22.4 L ，已知阿伏加德罗常数N A ＝6×1023个/mol ，试计算该气体的分子数(结果保留两位有效数字)．注：标准状态是指温度t ＝0 ℃，压强p ＝1 atm ＝1×105Pa.解析：(1)由题意可知：V A ＝V C ＝3 L ， 因此A 到C 过程可以等效为等容变化 由查理定律得：p A T A ＝p CT C， 代入数据解得：p C ＝2×105Pa ，状态B 到状态C 的过程为等温变化，由玻意耳定律得：p B V B ＝p C V C ， 代入数据解得：V B ＝1.5 L.(2)设气体在标准状态下的体积为V 0，由盖－吕萨克定律得：V A T A ＝V 0T 0， 代入数据解得：V 0＝2.73 L ，因此气体的分子数为：n ＝V 0V·N A ＝7.3×1022个． 答案：(1)1.5 L 2×105 Pa (2)7.3×1022个[课时作业]一、单项选择题1．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，产生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压，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 ．2．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解析：选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p 1T 1＝p 2T 2，得T 2＝p 2P 1·T 1＝2T 1，B 正确．3.如图为0.3 mol 的某种气体的压强和温度关系的p －t 图线，p 0表示1个标准大气压，则在状态B 时气体的体积为( )A ．5.6 LB ．3.2 LC ．1.2 LD ．8.4 L解析：选D ．此气体在0 ℃时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.4×0.3 L ＝6.72 L ．根据图线所示，从p 0到A 状态，气体是等容变化，A 状态的体积为6.72 L ，温度为(127＋273)K ＝400 K ．从A 状态到B 状态为等压变化，B 状态的温度为(227＋273)K ＝500 K ，根据盖—吕萨克定律V A T A ＝V BT B ，得V B ＝V A T B T A ＝6.72×500400L ＝8.4 L. 4.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A 变到状态D ，其体积V 与热力学温度T 的关系如图所示，由状态A 变到状态D 过程中( )A ．气体从外界吸收热量，内能增加B ．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增加C ．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大D ．气体的密度不变解析：选A.A 点和D 点在过原点的连线上，说明气体由A 到D 压强不变，体积增大，密度减小，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少，气体对外做功，温度升高气体的平均动能增加，内能增加，故需要吸热，故A 正确，B 、C 、D 错误．5. 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刻度线时，空气柱长度为30 cm ；当水温是90刻度线时，空气柱的长度是36 cm ，则该同学测得的绝对零度相当于刻度线( )A ．－273B ．－270C ．－268D ．－271解析：选B ．当水温为30刻度线时，V 1＝30S ；当水温为90刻度线时，V 2＝36S ，设T ＝t刻线＋x ，由盖－吕萨克定律得30S t ＋30＝36St ＋90，解得t ＝270刻线，故绝对零度相当于－270刻度．故选B ．6.如图所示，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H 1＞H 2，水银柱长度h 1＞h 2，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 ．无法判断解析：选A ．因为在温度降低过程中，被封闭气柱的压强恒等于大气压强与水银柱因自重而产生的压强之和，故封闭气柱均做等压变化．并由此推知，封闭气柱下端的水银面高度不变．根据盖—吕萨克定律的分比形式ΔV ＝ΔTT·V ，因A 、B 管中的封闭气柱初温T 相同，温度降低量ΔT 也相同，且ΔT ＜0，所以ΔV ＜0，即A 、B 管中气柱的体积都减小；又因为H 1＞H 2，A 管中气柱的体积较大，则|ΔV 1|＞|ΔV 2|，即A 管中气柱减小得较多，故得出A 、B 两管气柱上方的水银柱均向下移动，且A 管中的水银柱下移得较多．本题的正确选项是A ．二、多项选择题7.如图所示，一根竖直的弹簧支持着一倒立汽缸的活塞，使汽缸悬空而静止，设活塞与缸壁间无摩擦且可以在缸内自由移动，缸壁导热性能良好使缸内气体总能与外界大气温度相同，则下述结论中正确的是( )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，则汽缸上底面距地面的高度将减小C ．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将减小D ．若气温升高，则汽缸上底面距地面的高度将增大解析：选BD ．选择汽缸和活塞为整体，那么整体所受的大气压力相互抵消，若外界大气压增大，则弹簧长度不发生变化，故A 错误；选择汽缸为研究对象，竖直向下受重力和大气压力pS ，向上受到缸内气体向上的压力p 1S ，物体受三力平衡：G ＋pS ＝p 1S ，若外界大气压p 增大，p 1一定增大，根据理想气体的等温变化pV ＝C (常数)，当压强增大时，体积一定减小，所以汽缸的上底面距地面的高度将减小，故B 正确；若气温升高，缸内气体做等压变化，根据：V T＝C ，当温度升高时，气体体积增大，汽缸上升，则汽缸的上底面距地面的高度将增大，故C 错误，D 正确．8.如图所示，在一个圆柱形导热汽缸中，用活塞封闭了一部分理想气体，活塞与汽缸壁间是密封而光滑的．用一弹簧测力计挂在活塞上，将整个汽缸悬挂在天花板上，当外界温度升高(大气压不变)时( )A ．弹簧测力计示数变大B ．弹簧测力计示数不变C ．汽缸下降D ．汽缸内气体压强变大解析：选BC ．弹簧测力计上的拉力跟汽缸和活塞总重力相等，当气温升高时，不影响弹簧弹力大小，所以示数不变，故A 错误，B 正确；以汽缸为研究对象可知，最终达到平衡时，汽缸重力与汽缸内压力之和等于大气压力，因为重力和大气压力均不变，所以汽缸内压力不变，即汽缸内气体压强不变，故D 错误；温度升高，气体的体积膨胀，汽缸下降，故C 正确．9．某同学利用DIS 实验系统研究一定量理想气体的状态变化，实验后计算机屏幕显示如p －t 图象所示．已知在状态B 时气体的体积为V B ＝3 L ，则下列说法正确的是( )A ．状态A 到状态B 气体的体积不变 B ．状态B 到状态C 气体温度增加 C ．状态A 的压强是0.5 atmD ．状态C 体积是2 L解析：选AD ．状态A 到状态B 是等容变化，故体积不变，A 对；状态B 到状态C 是等温变化，气体温度不变，B 错；从题图中可知，p B ＝1.0 atm ，T B ＝(273＋91)K ＝364 K ，T A ＝273 K ，根据查理定律，有p A T A ＝p BT B ，即p A273＝1.0364，解得p A ＝0.75 atm ，C 错；p B ＝1.0 atm ，V B ＝3 L ，p C ＝1.5 atm ，根据玻意耳定律，有p B V B ＝p C V C ，解得V C ＝2 L ，D 对．10.如图所示，一开口向右的汽缸固定在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有一挡板，外界大气压为p 0.初始时，活塞紧压挡板处，缸内气体体积为V 0.现缓慢升高缸内气体温度，则图中能正确反映缸内气体压强和体积随温度变化情况的是( )解析：选BD ．开始时，活塞压紧挡板，气体压强小于p 0，温度升高压强增大，在增大到p 0前气体做等容变化，在p －T 图中是一条过原点的直线，当压强增大到p 0后，温度再升高，活塞右移，气体做等压变化，p －T 图中是一条平行于T 轴的直线，故A 错，B 对；同理可分析C 错，D 对．三、非选择题11.如图所示蹦蹦球是一种儿童健身玩具，小明同学在27 ℃的室内对蹦蹦球充气，已知两球的体积约为2 L ，充气前的气压为1 atm ，充气筒每次充入0.2 L 、压强也为1 atm 的气体，忽略蹦蹦球体积变化及充气过程中气体温度的变化，充气后气体压强增大至3 atm ；求：(1)充气多少次可以让气体压强增大至3 atm ；(2)室外温度达到了－23 ℃，将充好气的蹦蹦球拿到室外后，压强将变为多少？ 解析：(1)设充气n 次可以让气体压强增大至3 atm ，据题充气过程中气体发生等温变化，以蹦蹦球内原来的气体和所充的气体整体为研究对象，由玻意尔定律可得：p 1(V ＋n ΔV )＝p 2V ，代入得： 1×(2＋n ×0.2)＝3×2解得n ＝20次．(2)当温度变化，气体发生等容变化， 由查理定律p 2T 2＝p 3T 3解得：p 2＝2.5 atm. 答案：(1)20次 (2)2.5 atm12.如图所示，一直立汽缸由两个横截面积不同的圆筒连接而成，活塞A 、B 间封闭有一定质量的理想气体，A 的上方和B 的下方分别与大气相通．两活塞用长为L ＝30 cm 的不可伸长的细线相连，可在缸内无摩擦地上下滑动．当缸内封闭气体的温度为T 1＝300 K 时，活塞A 、B 的平衡位置如图所示，已知活塞A 、B 的质量均为m ＝1.0 kg ，横截面积分别为S A ＝20 cm 2，S B ＝10 cm 2，大气压强为p 0＝1.0×105 Pa ，重力加速度为g ＝10 m/s 2.(1)活塞A 、B 在图示位置时，求缸内封闭气体的压强；(2)现对缸内封闭气体缓慢加热，为使汽缸不漏气，求缸内封闭气体的最高温度． 解析：(1)活塞A 、B 均静止，都处于平衡状态，由平衡条件得： 对活塞A ：p 0S A ＋m A g ＋F N ＝p 1S A 对活塞B ：p 0S B ＋F N ＝p 1S B ＋m B g 代入数据解得：p 1＝1.2×105Pa.(2)活塞B 刚好移动到两圆筒的连接处时，设汽缸内气体的温度为T 2，由(1)可知此过程气体做等压变化，由盖—呂萨克定律：0.5L (S A ＋S B )T 1＝LS AT 2代入数据解得T 2＝400 K. 答案：(1)1.2×105Pa (2)400 K。

人教版选修（3-3）《气体的等容变化和等压变化》同步测试［能力训练］1．对于一定质量的气体，下列说法中正确的是（）A ．如果保持温度不变，则体积越小，压强越大B ．如果保持体积不变，则温度越高，压强越大C ．如果保持压强不变，则体积越小，温度越高D ．如果保持温度不变，则体积越小，内能越多2．封闭在贮气瓶中的某种气体,当温度升高时,下列说法中正确的是(容器的膨胀忽略不计)( )A ．密度不变,压强增大B. 密度不变,压强减小C. 压强不变,密度增大D. 压强不变,密度减小3．如图所示在气缸中用活塞封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计，且不漏气，将活塞用绳子悬挂在天花板上，使气缸悬空静止。

若大气压不变，温度降低到某一值，则此时与原来相比较（）A ．绳子张力不变B ．缸内气体压强变小C ．绳子张力变大D ．缸内气体体积变小4．如图所示，用橡皮帽堵住注射器前端的小孔,用活塞封闭了一部分空气在注射器中,当把注射器竖直放入热水中后，不计摩擦，下列说法中正确的是A ．气体压强不变B ．气体温度升高C ．气体压强增大D ．活塞将向上移动5．下列各图中，p 表示压强，v 表示体积，T 表示热力学温度，t 表示摄氏温度，各图中正确描述一定质量气体等压变化规律的是（）6．如图所示，ac 和bd 为两条双曲线，是一定质量的同种理想气体的两条等温线，过（0，p 1）点作横轴的平行线，过（V 1，0）点作纵轴的平行线，与图线交于a ，b ，c ，d 四点，已知线段c V1∶cd ＝1∶2，则：（）A ．T a =3T bB ．T b =3T aC ．P d =3P cD ．v a =3v b7．家用白炽灯泡中充有氩气，设灯泡发光工作时灯泡中气体的平均温度为137℃，且灯泡中气压超过1.2大气压灯泡将炸裂，则常温下（可视作27℃）给灯泡内充氩气的压强不得超过多大？8．如图，圆管形容器抽成真空，顶板上拴一弹簧，弹簧下挂一活塞，活塞与器壁间摩擦不计，当活塞触及底部时，活塞的重力恰好跟弹簧的弹力平衡，给活塞下方充入温度为T1开的某种气体，气柱的高度为h米，若将气体温度升高到T2开时，气体的高度为h2=？(设整个过程弹簧均处于伸长状态)9．装在容器中的气体，体积为4×10-3m3，压强为2.0×105Pa，温度为300K。

8.2气体的等容变化和等压变化一、单选题1.一定质量的气体,体积保持不变,当其热力学温度由T 变成3T 了时,其压强由p 变成( ) A.3p B.6p C.3p D.6p2.—定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0°C 升高到10°C 时,其压强的增量为1p ∆,当它由100°C 升高到110°C 时,所增压强为2p ∆,则知1p ∆与2p ∆之比是( )A.10:1B.373:273C.1:1D.383:2833.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°C,增加的压强是原来压强的1273C.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.由査理定律可知,等容变化中,气体温度1t 从升高到2t 时,气体压强由1p 增加到2p ,且21211273t t p p -⎛⎫=+ ⎪⎝⎭4.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上.其原因是,当火罐内的气体( )A.温度不变时,体积减小,压强增大B.体积不变时,温度降低,压强减小C.压强不变时,温度降低,体积减小D.质量不变时,压强增大,体积减小5.如图所示,一向右开口的气缸放置在水平地面上,活塞可无摩擦移动且不漏气,气缸中间位置有小挡板。

初始时,外界大气压为p0,活塞紧压小挡板处,现缓慢升高缸内气体温度,则能正确反应缸内气体压强变化情况的p —T 图象是( )A.B.C.D.6.如图所示,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12V V 、,且12V V =,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12''V V 、,则( )A.12''V V >B.12''V V =C.12''V V <D.条件不足,无法判断7.一定质量理想气体的状态变化如图所示,则该气体( )A.状态b 的压强大于状态c 的压强B.状态a 的压强大于状态b 的压强C.从状态c 到状态d ,体积减小D.从状态a 到状态c ,温度不变二、多选题8.如图所示是一定量的理想气体的三种升温过程,那么下列四种解释中,哪些说法是正确的( )A.a d→的过程气体体积不变→的过程气体体积增加 B.b dC.c d→的过程气体体积减小→的过程气体体积增加 D.a d9.用如图所示的实验装置来研究气体等体积变化的规律。

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气体的等容变化和等压变化1．密封在压强不变的容器中的气体，当温度升高时( ）A．体积变大B．体积变小C．体积不变D．都有可能解析：本题考查的知识点是气体的等压变化．压强不变时，体积V与温度T成正比,因此温度升高时气体的体积应变大．故正确答案为A。

答案: A2．下列说法中正确的是（）A．一定质量的气体被压缩时,气体压强不一定增大B．一定质量的气体温度不变压强增大时,其体积也增大C．气体压强是由气体分子间的斥力产生的D．在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强解析: 气体质量一定时，错误!＝常量，显然A对、B错；由气体压强产生的原因知C错;D 选项因为容器密闭,气体对器壁有压强，故选A。

答案：A3．一定质量的气体,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Δp1;当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是（）A．1∶1 B．1∶110C．10∶110 D．110∶10解析: 等容变化，这四个状态在同一条等容线上，因ΔT相同,所以Δp也相同．答案: A4．一定质量的理想气体的p－t图象如图所示，在气体由状态A变化到状态B的过程中，其体积（)A．一定不变B．一定减小C．一定增加D．不能判定解析：图中横坐标表示的是摄氏温度t，若BA的延长线与t轴相交在－273.15 ℃，则表示A到B过程中体积是不变的．但是，图中未表示出此点，故无法判定体积变化情况，D正确．答案：D5．在冬季，剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚，第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧，不易拔出来，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解析：根据查理定律可知，由于瓶内气体温度降低、压强减小,木塞不易拔出．答案：D6．如图所示,为一定质量的理想气体p－错误!图象,图中BC为过原点的直线，A、B、C为气体的三个状态，则下列说法中正确的是（）A．T A>T B＝T C B．T A>T B〉T CC．T A＝T B〉T C D．T A〈T B〈T C解析：由题图可知A→B为等容变化，根据查理定律知p A>p B，T A>T B。

2 气体的等容变化和等压变化A级抓基础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：一定质量的气体，压强保持不变时，其体积和热力学温度成正比，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：A2.对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，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二倍B.气体的热力学温度升高到原来的二倍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解析：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.答案：B3.贮气罐内的某种气体，在密封的条件下，温度从13 ℃上升到52 ℃，则气体的压强（）A.升高为原来的4倍B.降低为原来的14C.降低为原来的D.升高为原来的25 22解析：气体体积不变，由查理定律＝得＝＝＝，故D对.答案：D4.（多选）一定质量的理想气体在等压变化中体积增大了，若气体原来温度是27 ℃，则温度的变化是（）A.升高到450 KB.升高了150 ℃C.升高到40.5 ℃D.升高到450 ℃解析：气体做等压变化，由盖－吕萨克定律＝得＝，T2＝450 K，ΔT＝（450－300）K＝150 K＝150 ℃，故A、B对.答案：AB5.如图为0.3 mol的某种气体的压强和温度关系的pt图线，p0表示1个标准大气压，则在状态B时气体的体积为（）A.5.6 LB.3.2 LC.1.2 LD.8.4 L解析：此气体在0 ℃时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.4×0.3 L＝6.72 L.根据图线所示，从p0到A状态，气体是等容变化，A状态的体积为6.72 L，温度为（127＋273）K＝400 K.从A状态p2≈1.2 atm.答案：C8.一定质量的气体，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Δp2，则Δp1与Δp2之比是（）A.10∶1B.373∶273C.1∶1D.383∶283解析：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＝10 K相同，故压强的增量Δp1＝Δp2，C项正确.答案：C9.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刻度线时，空气柱长度为30 cm；当水温是90刻度线时，空气柱的长度是36 cm，则该同学测得的绝对零度相当于刻度线（）A.－273B.－270C.－268D.－271解析：当水温为30刻度线时，V1＝30S；当水温为90刻度线时，V2＝36S，设T＝t刻线＋x，由盖－吕萨克定律得＝，即＝，解得x＝270刻线，故绝对零度相当于－270刻度，故选B.答案：B10.（多选）如图所示，一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内，右管上端开口且足够长，右管内水银面比左管内水银面高h，能使h变大的原因是（）A.环境温度升高B.大气压强升高C.沿管壁向右管内加水银D.U形玻璃管自由下落解析：对左管被封气体：p＝p0＋ph，由＝k，可知当温度T升高，大气压p0不变时，h增加，故A正确；大气压升高，h减小，B 错；向右管加水银时，由温度T不变，p0不变，V变小，p增大，即h 变大，C正确；U形管自由下落，水银完全失重，气体体积增加，h变大，D正确.答案：ACD11.如图所示，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为5×10－3 m2，一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为 Pa（大气压强取1.01×105 Pa，g取10 m/s2）.若从初温27 ℃开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.50 m缓慢地变为0.51 m，则此时气体的温度为℃.解析：p1＝＝＝ Pa＝0.04×105 Pa，所以p＝p1＋p0＝0.04×105 Pa＋1.01×105 Pa＝1.05×105 Pa，由盖－吕萨克定律得＝，即＝，所以t＝33 ℃.答案：1.05×1053312.容积为2 L的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa时，用塞子塞住，此时温度为27 ℃，当把它加热到127 ℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27 ℃，求：（1）塞子打开前的最大压强；（2）27 ℃时剩余空气的压强.解析：塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化.塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解.（1）塞子打开前，选瓶中气体为研究对象初态：p1＝1.0×105 Pa，T1＝（273＋27）K＝300 K.末态：p2＝？，T2＝（273＋127）K＝400 K.由查理定律，可得p2＝＝ Pa≈1.33×105Pa.。

新人教版选修3-3《8.2 气体的等容变化和等压变化》课时作业物理试卷一、填空题（共2小题，每小题0分，满分0分）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p1T1=________或p1p2=________，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V1T1=________或V1V2=________，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：________。

二、选择题（共21小题，每小题0分，满分0分）对于一定质量的气体，在体积不变时，压强增大到原来的二倍，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二倍B.气体的热力学温度升高到原来的二倍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，体积减小如图所示，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。

如图所示，直线a和b分别表示同一气体在压强p1和p2下做等压变化的图像。

试比较p1和p2的大小。

电灯泡内充有氦氩混合气体，如果要使电灯泡内的混合气体在500∘C时的压强不超过一个大气压，则在20∘C的室温下充气，电灯泡内气体压强至多能充到多少个大气压？一定质量的气体，在体积不变的条件下，温度由0∘C升高到10∘C时，其压强的增量为△p1，当它由100∘C升高到110∘C时，所增压强为△p2，则△p1与△p2之比是（）A.10:1B.373:273C.1:1D.383:283如图所示，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∘C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∘C时，钢筒露出水面的高度为多少？（筒的厚度不计）一定质量的气体保持压强不变，它从0∘C升到5∘C的体积增量为△V1；从10∘C升到15∘C 的体积增量为△V2，则（）A.△V1＝△V2B.△V1>△V2C.△V1<△V2D.无法确定如图所示，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，哪些是正确的（）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时，气体的压强最大D.在状态B时，气体的压强最大两端封闭的内径均匀的直玻璃管，水平放置，如图所示，V左<V右，温度均为20∘C，现将右端空气柱降为0∘C，左端空气柱降为10∘C，则管中水银柱将（）A.不动B.向左移动C.向右移动D.无法确定是否移动如图两端封闭，均匀粗细，竖直放置的玻璃管内有一长为b的水银柱，将管内气体分为分成两个部分，已知l2＝2l1，若使两部分气体同时升高相同温度，管内水银柱将如何移动．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∘C，增加的压强是原来压强的1273C.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＝p1一定质量的气体，在体积不变时，温度由50∘C加热到100∘C，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50273C.气体压强是原来的3倍D.气体压强比原来增加了50323如图为一定质量理想气体的p−t图像，在气体由状态A变化到状态B过程中，体积变化的情况为（）A.一定不变B.一定减小C.一定增大D.不能判断怎样变化一定质量的气体做等压变化时，其V−t图像如图所示。

课时跟踪检测（七） 气体的等容变化和等压变化1．描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是下图中的哪些( )解析：选D 等容变化过程的p ­t 图在t 轴上的交点坐标是(－273 ℃，0)，D 正确。

2. (多选)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 图上的表示如图1所示，则( )图1A ．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 时，气体的压强最大D ．在状态B 时，气体的压强最大解析：选AD 气体在过程AC 中发生等温变化，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。

3．贮气罐内的某种气体，在密封的条件下，温度从13 ℃上升到52 ℃，则气体的压强( )A ．升高为原来的4倍B ．降低为原来的14C ．降低为原来的2225D ．升高为原来的2522解析：选D 气体体积不变，由查理定律p 1p 2＝T 1T 2得p 2p 1＝T 2T 1＝273＋52273＋13＝2522，故D 对。

4.粗细均匀，两端封闭的细长玻璃管中，有一段水银柱将管中气体分为A 和B 两部分，如图2所示。

已知两部分气体A 和B 的体积关系是V B ＝3V A ，将玻璃管温度均升高相同温度的过程中，水银将( )图2A ．向A 端移动B ．向B 端移动C ．始终不动D ．以上三种情况都有可能解析：选C 由于两边气体初状态的温度和压强相同，所以升温后，增加的压强也相同，因此，水银不移动，故C 对。

5.如图3所示，一端封闭的均匀玻璃管，开口向上竖直放置，管中有两段水银柱封闭了两段空气柱，开始时V 1＝2V 2。

现将玻璃管缓慢地均匀加热，下列说法中正确的是( )图3A ．加热过程中，始终有V 1′＝2V 2′B ．加热后V 1′＞2V 2′C ．加热后V 1′＜2V 2′D ．条件不足，无法判断解析：选A 加热前后，上段气体的压强保持p 0＋ρgh 1不变，下段气体的压强保持p 0＋ρgh 1＋ρgh 2不变，整个过程为等压变化，根据盖－吕萨克定律得V 1T ＝V 1′T ′，V 2T ＝V 2′T ′，所以V 1′V 2′＝V 1V 2＝21，即V 1′＝2V 2′，故A 正确。