《2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练-重点加强练气体实验定律-含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022版新教材物理人教版选择性必修第三册基础训练-重点加强练气体实验定律-含解析（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、重点加强练气体实验定律见学用176页基础达标练1.（多选）关于理想气体的状态变化，下列说法中正确的是( )A. 一定质量的理想气体，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. 一定质量的理想气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程p1V1T1=p2V2T2C. 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，热力学温度减半答案：B; C 解析：一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比。温度由100上升到200时，体积增大为原来的1.27倍，A错误。由气体实验定律知，B、C正确，
2、D错误。2.如图所示，A、B两点代表一定质量理想气体的两个不同的状态，状态A的温度为TA，状态B的温度为TB。由图可知( )A. TA=2TB B. TB=4TAC. TB=6TA D. TB=8TA答案：C解析：从p-V图上可知TBTA。为确定它们之间的定量关系，可以从p-V图上得到压强和体积的大小，代入理想气体状态方程pAVATA=pBVBTB，即21TA=34TB，故TB=6TA。3.一定质量的气体，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p1，当它由100升高到110时，其压强的增量为p2，则p1与p2之比是( )A. 10:1 B. 373:273C. 1:1 D.
3、383:283答案：C解析：由查理定律得p=pTT，一定质量的气体在体积不变的条件下pT=恒量，温度由0升高到10和由100升高到110，T=10K相同，故压强的增量p1=p2，C项正确。4.如图所示为0.3mol的某种气体的压强和温度关系的p-t图线，p0表示标准大气压，则在状态B时气体的体积为( )A. 5.6LB. 3.2LC. 1.2LD. 8.4L答案：D解析：此气体在0时，压强为标准大气压，所以它的体积应为22.40.3L=6.72L，根据图线所示，从0到A状态的127，气体是等容变化，则处于A状态气体的体积为6.72L。从A状态到B状态为等压变化，A状态：气体的温度为127K+2
4、73K=400K，B状态：气体的温度为227K+273K=500K，根据盖-吕萨克定律得VATA=VBTB，VB=VATBTA=6.72500400L=8.4L，D项正确。5.（多选）在室内，将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后，下列各组数据与从容器中逸出的气体不相当的是（设室内大气压强p0=1atm）( )A. 5atm，3LB. 1atm，24LC. 5atm，4.8LD. 1atm，30L答案：A; D解析：当气体从阀门逸出时，温度不变，所以p1V1=p2V2，当p2=1atm时，得V2=30L，逸出气体体积为30L-6L=24L，B项正确；据p2(V2-V1)=p1V1得V1=4
5、.8L，所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体，C项正确。6.（多选）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像，关于这两个图像的说法正确的是( )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成线性关系D. 乙图表明温度每升高1，压强增加的量相同，但甲图表明随温度的升高压强不变答案：A; D 解析：由查理定律p=CT=C(t+273.15)及盖-吕萨克定律V=CT=C(t+273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A项正
6、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项错误；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项错误；由于图线是直线，故D项正确。7.（2021河南鹤壁高三月考）如图所示，一水平放置的薄壁汽缸，由截面积不同的两个圆筒连接而成，质量均为m=1.0kg的活塞A、B用一长度为3L=30cm、质量不计的轻细杆连接成整体，它们可以在筒内无摩擦地左右滑动且不漏气。活塞A、B的横截面积分别为SA=100cm2和SB=50cm2，汽缸内A和B之间封闭有一定质量的理想
7、气体，A的左边及B的右边都是大气，大气压强始终保持为p0=1.0105Pa，当汽缸内气体的温度为T1=500K时，活塞处于图示位置，保持平衡，求：（1）此时汽缸内理想气体的压强多大？（2）当汽缸内气体的温度从T1=500K缓慢降至T2=400K时，活塞A、B向哪边移动？移动的距离多大？答案：（1）1.0105Pa（2）右10cm解析：（1）设被封闭的理想气体压强为p，轻细杆对A和对B的弹力为F，对活塞A有p0SA=pSA+F对活塞B有p0SB=pSB+F联立解得p=p0=1.0105Pa（2）当汽缸内气体的温度缓慢下降时，活塞处于平衡状态，缸内气体压强不变，气体等压降温，活塞A、B一起向右移动
8、。活塞A最多移动至两筒的连接处。设活塞A、B一起向右移动的距离为x，对理想气体有V1=2LSA+LSB，T1=500K，V2=(2L-x)SA+(L+x)SB，T2=400K，SA=100cm2，SB=50cm2，由盖吕萨克定律得V1T1=V2T2解得x=10cm因为x2L=20cm，表明活塞A未到两筒的连接处，故活塞A、B一起向右移动了10cm。素养提升练8.（多选）一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是( )A. 温度每升高1，压强的增量是原来压强的1273B. 温度每升高1，压强的增量是0时压强的1273C. 气体的压强和热力学温度成正比D. 气体的压强和摄氏温
9、度成正比答案：B; C 解析：根据查理定律p=CT，知C正确；将T=(273+t)K代入得p=C(273+t)，升高1时的压强为p1=C(274+t)，所以p=C=p273+t=p0273，B项正确。9.竖直倒立的U形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，用水银柱封闭一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，假设在管子的D处钻一小孔，则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为( )A. p、V都不变B. V减小，p增大C. V增大，p减小D. 无法确定答案：B解析：设玻璃管两侧水银面高度差是h，大气压为p0，封闭气体压强p=p0-ph，在管的D处钻一小孔，D处压强变为p0，故水银向
10、左移动，封闭气体体积变小，又气体温度不变，由玻意耳定律可知压强变大，故B项正确。10.（2021江苏盐城高三月考）农业上常用的农药喷雾器的原理示意图如图所示，喷雾器内有13L药液，上部封闭有1atm的空气2L。关闭喷雾阀门，打气筒每次可以打进1atm、160cm3的空气，设外界环境温度一定，忽略打气和喷药过程气体温度的变化，空气可看作理想气体。求：（1）要使喷雾器内气体压强增大到3atm，打气筒应打气的次数n；（2）若压强达到3atm时停止打气，并开始向外喷药，保持喷雾口与桶内液面相平，那么当喷雾器不能再向外喷药时，桶内剩下的药液的体积。答案：（1）25 （2）9L解析：（1）设应打气n次，则
11、有p1=1atm，V1=160ncm3+2L=(0.16n+2)Lp2=3atm，V2=2L根据玻意耳定律得p1V1=p2V2，解得n=25（2）由题意可知V1=2L，p1=3atm，p2=1atm根据玻意耳定律得p1V1=p2V2，解得V2=6L剩下的药液体积为V=15L-6L=9L11.（）（2021河北秦皇岛一中高二月考）如图所示，一根长L=100cm、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置，管内用h=25cm长的水银柱封闭了一段长L1=30cm的空气柱。已知大气压强为75cmHg，玻璃管周围环境温度为27。求：（1）若将玻璃管缓慢倒转至开口向下，玻璃管中气柱将变成多长；（2）接着缓慢升高管
12、内气体温度，温度升高到多少摄氏度时，管内水银恰好要溢出。答案：（1）60cm（2）102解析：（1）以玻璃管内封闭气体为研究对象，设玻璃管横截面积为S，初态压强、体积分别为p1=p0+h=100cmHg，V1=L1S倒转后压强、体积分别为p2=p0-h=50cmHg，V2=L2S由玻意耳定律可得p1V1=p2V2代入数据解得玻璃管中气柱将变为L2=60cm（2）由题意知初态的温度T2=(273+27)K=300K当水银柱与管口相平时，管中气柱长为L3=L-h=100cm-25cm=75cm体积为V3=L3S压强为p3=p0-h=50cmHg由理想气体状态方程可得p2V2T2=p3V3T3代入数
13、据解得T3=375K，t=(T3-273)=102即温度最高升高到102时，管内水银恰好要溢出。创新拓展练12.体积为V=100cm3的空心球带有一根有刻度的均匀长管，管上共有N=101个刻度，设长管与球连接处为第1个刻度，以后顺序往上排列，相邻两刻度间管的体积为0.2cm3，水银液滴将球内空气与大气隔开，如图所示。当温度t=5时，水银液滴在刻度为N=21的地方。那么在此大气压下，能否用它测量温度？说明理由，若能，求其测量范围。（不计热膨胀）答案：能-5.747.8解析：因为管口和大气相通，所以球内气体的体积随温度的升高而膨胀，气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律：V1T1=V2T2=VT=恒
14、量，温度的增加量与体积的增加量成正比，所以可以用来测量温度。测量温度的范围应该为气体的体积从V1=100cm3等压变化到V2=100cm3+1000.2cm3=120cm3，这个范围所对应的气体温度T1T2之间，根据题意，当T0=273K+5K=278K时，气体的体积V0=(100+200.2)cm3=104cm3。根据盖-吕萨克定律：V0T0=V1T1=V2T2所以T1=V1T0V0=100278104K=267.3KT2=V2T0V0=120278104K=320.8K又267.3K=-5.7，320.8K=47.8所以，能测量温度的范围是-5.747.8。特别提醒球内气体温度升高，做等压膨胀，解题的关键是确定测量温度的最大值和最小值对应的体积。温度为5时，水银液滴在刻度为N=21的地方，此时体积V0=(100+200.2)cm3。温度最低时水银液滴在刻度为N=1的地方，此时体积V1=100cm3；温度最高时，水银液滴在刻度为N=101的地方，此时体积V2=100cm3+1000.2cm3。
