2024年新教材高中物理第二章气体固体和液体第3节气体的等压变化和等容变化基础训练含解析新人教版选择性必修第三册.docxVIP

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第3节气体的等压改变和等容改变

课堂检测

1.（多选）确定质量的志向气体，初始状态为p、V、T，经过一系列状态改变后，压强仍为p，则下列过程中不行实现的是()

A.先等温膨胀，再等容降温

B.先等温压缩，再等容降温

C.先等容升温，再等温压缩

D.先等容降温，再等温压缩

答案：A;C

解析：依据志向气体的状态方程pVT=C，若经过等温膨胀，则T不变，V增加，p减小，再等容降温，则V不变，T降低，p减小，最终压强p确定不是原来的值，A项不行实现；同理可以确定C项也

2.（2024黑龙江哈尔滨三中高三期中）如图所示，绝热汽缸A与导热汽缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两汽缸间均无摩擦，两汽缸内装有志向气体，气体温度均等于环境温度，气体压强均等于大气压强，两汽缸的活塞到缸底距离都是L，A汽缸活塞的面积是B汽缸活塞面积的2倍，现在缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体温度变为环境温度的53

答案：1

解析：设大气压强为p0，环境温度为T0对于A汽缸内气体，由志向气体状态方程得：p0?L?2S

对于两个活塞，加热稳定后由平衡条件得：p

解得x=

3.如图为一简易火灾报警装置。其原理是：竖直放置的试管中装有水银，当温度上升时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出报警的响声。27℃时，空气柱长度L1为20?cm，水银上表面与导线下端的距离L2为10?cm，管内水银柱的高度h为

（1）当温度达到多少摄氏度时，报警器会报警？

（2）假如要使该装置在87℃时报警，则应当再往玻璃管内注入多高的水银柱？

答案：（1）177℃（2）8?

解析：（1）依据盖-吕萨克定律得：V1

T1=300?K，V

得：T2=V

（2）设加入高x(cm)的水银柱，在87℃时会报警，依据志向气体状态方程得：

初态：p1=p0+13?

末态：p3

T3

V3

代入数据得：x=8?cm

即应再往玻璃管内注入8?cm

4.（★）（2024河北衡水中学高三月考）如图所示，圆柱形绝热汽缸竖直放置，质量为5?kg、截面积为100?cm2的绝热活塞将确定质量的志向气体和一形态不规则的固体Q封闭在汽缸内。在汽缸内距缸底40?cm处有卡环，使活塞只能向上滑动。起先时活塞搁在卡环上，缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度为300?K。现通过加热电热丝使汽缸内气体温度缓慢

（1）活塞恰好离开卡环时，汽缸内气体的温度为多少K；

（2）汽缸内固体Q的体积。

答案：（1）315?K（2）

解析：（1）设汽缸内固体Q的体积为ΔV(cm3

压强p1=1.0×

当活塞恰好离开卡环时，气体体积V

压强p

设此时气体温度为T2，依据查理定律得p1

（2）当气体温度T=350?K时，气体压强

体积V

依据盖-吕萨克定律得V2T

素养视角

科学思维

用假设法推断液柱的移动问题

当气体的状态参量p、V、T都发生改变时，干脆推断液柱的移动方向比较困难，通常先进行气体状态的假设，然后应用相应的物理规律可以简洁地求解。其一般思路为：

（1）先假设液柱不发生移动，两部分气体均做等容改变。

（2）对两部分气体分别应用查理定律的分比形式ΔpΔT=pT或Δp=p

（3）假如液柱两端的横截面积相等，若Δp均大于零，意味着两部分气体的压强均增大，则液柱向Δp值较小的一方移动；若Δp均小于零，意味着两部分气体的压强均减小，则液柱向|Δp|较大的一方移动；若Δp相等，则液柱不移动。

（4）假如液柱两端的横截面积不相等，则应考虑液柱两端的受力改变(ΔpS)。若Δp均大于零，则液柱向ΔpS较小的一方移动；若Δp均小于零，则液柱向|ΔpS|值较大的一方移动；若ΔpS相等，则液柱不移动。

素养演练

1.两个容器A、B，用截面匀称的水平细玻璃管连通，如图所示，A、B内所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中心平衡，假如两边温度都上升10℃，水银柱将()

A.向右移动

B.向左移动

C.不动

D.条件不足，不能确定

答案：A

解析：假设水银柱不动，A、B内气体都做等容改变，由Δp=ΔTTp知Δp∝1T

课时评价作业

见学用《作业本》116页

基础达标练

1.（多选）关于志向气体，下列说法正确的是()

A.志向气体能严格遵守气体试验定律

B.实际气体在温度不太高、压强不太大的状况下，可看成志向气体

C.实际气体在温度不太低、压强不太大的状况下，可看成志向气体

D.全部的实际气体在任何状况下，都可以看成志向气体

答案：A;C

解析：志向气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体试验定律的气体。实际气体在温度不太低、压强不太大的状况下可看成志向气体。

2.（2024上海交大附中高二月考）确定质量的志向气体状态发生改