高中物理人教版 (新课标)选修32 气体的等容变化和等压变化当堂检测题

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课时训练7　气体的等容变化和等压变化1.一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B.温度每升高1℃,压强的增量是0℃时压强的C.气体的压强和热力学温度成正比D.气体的压强和摄氏温度成正比答案:BC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)K,升高1 ℃时的压强为p1=C(274+t)K,所以Δp=C=,B正确。2.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轴的交点对应的温度是-273.15 ℃,而甲图中Vt线与t轴的交点对应的温度不是-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 ℃,压强增加量相同,但甲图随温度的升高,压强不变答案:AD解析:由查理定律和盖—吕萨克定律可知,甲图是等压线,乙图是等容线,A正确;由“外推法”知,两种图线的反向延长线与t轴的交点温度都是-273.15 ℃,B错误;查理定律和盖—吕萨克定律的成立条件都是压强不太大、温度不太低,当压强很大、温度很低时,这些定律就不成立了,C错误;由于图线是直线,D正确。3.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致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时的体积答案: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。4.如图所示,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(　　)A.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h不变答案:D解析:右管中的封闭气体的压强不变,所以水银面A、B高度差h不变。5.如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的VT图象。由图象可知(　　)A.pA>pBB.pCpCD.pC>pB答案:D解析:A、B在同一等压线上,所以pA=pB,A错误;连接O、C得到另一条等压线,此等压线的斜率比A、B所在等压线的斜率小,而VT图中直线的斜率表示压强的倒数,所以C点所在的等压线对应的压强大于A、B所在等压线对应的压强,即pC>pB,pC>pA,D正确,B、C错误。6.如图所示,A、B两容器容积相等,且由粗细均匀的细玻璃管相连,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中气体的温度为20℃,如果将它们的温度都降低10 ℃,则水银柱将会(　　)A.向A移动　　　　　　B.向B移动C.不动 D.不能确定答案:A解析:假设水银柱不移动,则两边气体的体积不变,可用查理定律分析。由Δp=p,可知Δp∝。所以A部分气体压强减小得多,水银柱左移。故正确选项为A。7.有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻璃泡A内封有一定量气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。在1标准大气压下对B管进行温度刻度(1标准大气压相当于76 cmHg的压强)。已知当温度t1=27 ℃时,管内水银面高度x1=16 cm,此高度即为27 ℃的刻度线,问t=0 ℃的刻度线对应水银面的高度是多少?答案:21.4 cm解析:应选玻璃泡A内的一定量的气体为研究对象,对于B管的体积略去不计,温度变化时A内气体经历的是一个等容过程。玻璃泡A内气体的初始状态: T1=300 K,p1=(76-16)cmHg=60 cmHg。末态,即t=0 ℃的状态:T=273 K,p=?由查理定律得p=p1=×60 cmHg=54.6 cmHg,所以t=0 ℃时水银面高度,即刻度线的位置是x0=(76-54.6)cm=21.4 cm。8.汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成油耗上升。已知某型号轮胎能在-40 ℃~90 ℃时正常工作,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,那么在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)答案:2.01~2.83 atm解析:由于轮胎容积不变,故轮胎内气体做等容变化。设在T0=293 K充气后的最小胎压为pmin,最大胎压为pmax。依题意,当T1=233 K时胎压p1=1.6 atm,根据查理定律,即,解得:pmin=2.01 atm当T2=363 K时胎压p2=3.5 atm,根据查理定律,即解得pmax≈2.83 atm。