高中物理 粤教版选修3-3课后作业 　气体实验定律（Ⅱ） Word版含解析

1．一定质量的气体，在体积不变时，温度每升高1 ℃它的压强变化量(　　)
A．相同　　　　　　 B．随温度升高逐渐变大
C．随温度升高逐渐变小 D．无法判断
【解析】　根据查理定律＝得
＝　故Δp＝ΔT.
ΔT＝1 K　Δp＝为定值．A项正确．
【答案】　A
2．一定质量气体在状态变化前后对应图中A、B两点，则与A、B两状态所对应的分别等于VA、VB的大小关系是(　　)
A．VA＝VB B．VA>VB
C．VA【解析】　可通过A、B两点分别与原点O相连，得到两条等容线，线上各点所对应的气体体积分别等于VA、VB，由于PA对应的等容线的斜率大，表示它的体积小．C对．
【答案】　C
3．(双选)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(　　)
【解析】　图A中压强保持不变，故是等压变化过程．据一定质量气体理想状态方程＝恒量C，在V-T图象中等压线是一条过原点的直线，C对．图B中随着V增大，p减小；图D中随着t增大，p增大．正确答案为A、C.
【答案】　AC
4．一定质量的气体做等压变化时，其V-T图象如图所示，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，下列不可能正确的是(　　)
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
【解析】　对于一定质量的等压线，其V-t图象的延长线一定要经过t轴上－273 ℃的点，故C正确；由于题目中没有给定压强p的变化情况，因此A、B都有可能．
【答案】　D
5．注射器中封闭着一定质量的气体，现在缓慢压下活塞，下列物理量不发生变化的是(　　)
A．气体的压强 B．气体分子的平均速率
C．单位体积内的分子数 D．气体的密度
【解析】　缓慢压下活塞意味着密闭气体是等温压缩，故分子的平均速率及分子的平均动能不变，气体的总质量不变，体积减小，单位体积内的分子数和气体的密度都增加，由气体压强的微观意义可知，注射器中密闭气体的压强增大．故选B.
【答案】　B
6．(双选)如图所示，c、d表示一定质量的某种气体的两个状态，则下列关于c、d两状态的说法中正确的是(　　)
A．压强pd>pc
B．温度TdC．体积Vd>Vc
D．d状态时分子运动剧烈，分子密度大
【解析】　由题中图象可直观看出pd>pc，TdVd，分子密度增大，C、D错．
【答案】　AB
7．(双选)如图所示，四个两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开，按图中标明的条件，当玻璃管水平放置时，水银柱处于静止状态．如果管内两端的空气都升高相同的温度，则水银柱向左移动的是(　　)
【解析】　假设升温后，水银柱不动，则压强要增加，由查理定律有，压强的增加量Δp＝，而各管原来p相同，所以Δp∝，即T高，Δp小，也就可以确定水银柱应向温度高的方向移动，故C、D项正确．
【答案】　CD
8．(双选)一定质量的理想气体，现要使它的压强经过状态变化后回到初始状态的压强，那么下列过程可以实现的是(　　)
A．先将气体等温膨胀，再将气体等容降温
B．先将气体等温压缩，再将气体等容升温
C．先将气体等容升温，再将气体等温膨胀
D．先将气体等容降温，再将气体等温压缩
【解析】　等温膨胀时压强减小，等容降温压强也减小，故A错误．等温压缩压强增大，等容升温压强增大，故B错误．等容升温压强增大，等温膨胀压强减小，故C正确．等容降温压强减小，等温压缩压强增大，故D正确．
【答案】　CD
9．汽缸中有一定质量的理想气体，从a状态开始，在等容条件下增大气体压强到达b状态；再在等温条件下增大体积到达c状态；最后在等压条件下减小体积回到a状态，选项中能正确描述上述过程的是(　　)
【解析】　在p -V图象中，等温变化曲线是双曲线，由此可知只有B项正确．
【答案】　B
10．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝355 mL.假设在室温(17 ℃)罐内装有0.9 V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐承受的压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？
【解析】　取CO2气体为研究对象，则：
初态：p1＝1 atm，T1＝(273＋17)K＝290 K
末态：p2＝1.2 atm，T2＝？
气体发生等容变化，由查理定律＝得：
T2＝T1＝ K＝348 K
t＝(348－273)℃＝75 ℃.
【答案】　75 ℃
11．容积为2 L的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa时，用塞子塞住瓶口，此时温度为27 ℃，当把它加热到127 ℃时，塞子被弹开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27 ℃，求：
(1)塞子弹开前的最大压强；
(2)27 ℃时剩余空气的压强．
【解析】　塞子弹开前，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≈1．33×105 Pa.
(2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象：
初态：p1′＝1.0×105 Pa，T1′＝400 K
末态：p2′＝？T2′＝300 K
由查理定律可得p2′＝＝ Pa≈0.75×105 Pa.
【答案】　(1)1.33×105 Pa　(2)0.75×105 Pa
12．如图所示，在长为L＝57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体，管内外气体的温度均为33 ℃，大气压强p0＝76 cmHg.
(1)若缓慢对玻璃管加热，当水银柱上表面与管口刚好相平时，求管中气体的温度；
(2)若保持管内温度始终为33 ℃，现将水银缓慢注入管中，直到水银柱上表面与管口相平，求此时管中气体的压强．
【解析】　(1)设玻璃管横截面积为S，以管内封闭气体为研究对象，气体经等压膨胀：
初状态：V1＝51S，T1＝306K
末状态：V2＝53S，
由盖·吕萨克定律：＝得T2＝318K
(2)当水银柱上表面与管口相平，设此时管中气体压强为p，水银柱的高度为H，管内气体经等温压缩：
初状态：V1＝51S，p1＝80 cmHg
末状态：V2＝(57－H)S，p2＝(76＋H)cmHg
由玻意耳定律：p1V1＝p2V2
得H＝9 cm
故p2＝85 cmHg.
【答案】　(1)T2＝318K　(2)p2＝85 cmHg