3.气体的等压变化和等容变化 课后训练提升 基础巩固 一、选择题（第1~5题为单选题，第6~8题为多选题） 1.一定质量的理想气体经历下列过程，其压强有可能回到初始压强的是( A.先等温压缩，后等容升温 B.先等容降温，后等温膨胀 C.先等容升温，后等温膨胀 D先等容升温，后等温压缩 答案：C 解析：根据理想气体状态方程必=C可知等温压缩、等容升温过程中，气体压强增 大，而等容降温、等温膨胀过程中，气体压强减小。当气体先等温压缩，后等容升 温时，气体压强一直增大，其压强不可能回到初始压强，故选项A错误：气体先等容 降温，后等温膨胀，气体压强一直减小，其压强不可能回到初始压强，故选项B错误； 气体先等容升温，后等温膨胀，气体压强先增大后减小，其压强有可能回到初始压 强，故选项C正确：气体先等容升温，后等温压缩，气体压强一直增大，其压强不可能 回到初始压强，故选项D错误。 2.一定质量的理想气体，在压强不变的情况下，温度由5℃升高到10℃，体积的增 量为△1：温度由10℃升高到15℃，体积的增量为△2，则() A.△1=△2 B.△1>△2 C.△V1<△V2 D.无法确定 答案：A 解析：由盖吕萨克定学=兰可得学= T △7 即△V=1 所以A-品h,.4=嘉(、h分别是气体在5℃和10℃时的体积) 杀=始 所以△1=△V2 故选项A正确，B、C、D错误。 3.如图所示，A、B是两个容积相同的密闭容器，由细玻璃管连通，管内有一段汞 柱。当A容器气体温度为0℃，B容器内气体温度为10℃时，汞柱在管中央静 止。若分别给A、B容器加热，使它们的温度都升高10℃，管内汞柱将() A.向右移动 B.向左移动
3.气体的等压变化和等容变化 课后· 基础巩固 一、选择题(第 1~5 题为单选题,第 6~8 题为多选题) 1.一定质量的理想气体经历下列过程,其压强有可能回到初始压强的是( ) A.先等温压缩,后等容升温 B.先等容降温,后等温膨胀 C.先等容升温,后等温膨胀 D.先等容升温,后等温压缩 答案:C 解析:根据理想气体状态方程𝑝𝑉 𝑇 =C 可知等温压缩、等容升温过程中,气体压强增 大,而等容降温、等温膨胀过程中,气体压强减小。当气体先等温压缩,后等容升 温时,气体压强一直增大,其压强不可能回到初始压强,故选项 A 错误;气体先等容 降温,后等温膨胀,气体压强一直减小,其压强不可能回到初始压强,故选项 B 错误; 气体先等容升温,后等温膨胀,气体压强先增大后减小,其压强有可能回到初始压 强,故选项 C 正确;气体先等容升温,后等温压缩,气体压强一直增大,其压强不可能 回到初始压强,故选项 D 错误。 2.一定质量的理想气体,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.ΔV1=ΔV2 B.ΔV1>ΔV2 C.ΔV1<ΔV2 D.无法确定 答案:A 解析:由盖-吕萨克定律𝑉1 𝑇1 = 𝑉2 𝑇2 可得𝑉1 𝑇1 = Δ𝑉 Δ𝑇 即 ΔV=Δ𝑇 𝑇1 V1 所以 ΔV1= 5 278 V1,ΔV2= 5 283 V2(V1、V2分别是气体在 5 ℃和 10 ℃时的体积) 而 𝑉1 278 = 𝑉2 283 所以 ΔV1=ΔV2 故选项 A 正确,B、C、D 错误。 3.如图所示,A、B 是两个容积相同的密闭容器,由细玻璃管连通,管内有一段汞 柱。当 A 容器气体温度为 0 ℃,B 容器内气体温度为 10 ℃时,汞柱在管中央静 止。若分别给 A、B 容器加热,使它们的温度都升高 10 ℃,管内汞柱将( ) A.向右移动 B.向左移动
C.保持不动 D.无法确定 答案：A 解析：假设气体体积不变，对A进行状态分析，根据查理定律可知”△=巴A TA TA' 解得pA'-D△TA'=273+10, 273PA=1.037pA 对B进行状态分析，根据查理定律可知=盟 得pB'=2里TB'-273+29pB=1.035pB 273+10 由于PA=PB,则PA>PB 所以管内汞柱将向右移动，故选项A正确，B、C、D错误。 4.下列反映一定质量理想气体状态变化的图像，能正确反映物理规律的是() V P -2730t/0 甲 A.图甲反映了气体的等容变化规律 B.图乙反映了气体的等容变化规律 C.图丙反映了气体的等压变化规律 D.图丁反映了气体的等温变化规律 答案B 解析：题图甲温度不变，根据气体状态方程得体积增大，压强减小，反映了气体的等 温变化规律，故选项A错误；在等容变化过程中p=CT,则p=C(t+273K),则题图乙 反映了气体的等容变化规律，故选项B正确：在p-T图像中过原点的直线表示等容 变化，故选项C错误；题图丁不能反映压强与体积成反比，所以题图丁可能是等温 线，也有可能不是等温线，故选项D错误。 5.房间里气温升高3℃时，房间内的空气将有1%逸出到房间外，由此可计算出房 间内原来的温度是() A.-7℃ B.7℃ C.17℃ D.24℃ 答案D
C.保持不动 D.无法确定 答案:A 解析:假设气体体积不变,对 A 进行状态分析,根据查理定律可知𝑝A 𝑇A = 𝑝A' 𝑇A' 解得 pA'=𝑝A 𝑇A TA'=273+10 273 pA=1.037pA 对 B 进行状态分析,根据查理定律可知𝑝B 𝑇B = 𝑝B' 𝑇B ' 得 pB'=𝑝B 𝑇B TB'=273 +20 273 +10 pB=1.035pB 由于 pA=pB,则 pA'>pB' 所以管内汞柱将向右移动,故选项 A 正确,B、C、D 错误。 4.下列反映一定质量理想气体状态变化的图像,能正确反映物理规律的是( ) A.图甲反映了气体的等容变化规律 B.图乙反映了气体的等容变化规律 C.图丙反映了气体的等压变化规律 D.图丁反映了气体的等温变化规律 答案:B 解析:题图甲温度不变,根据气体状态方程得体积增大,压强减小,反映了气体的等 温变化规律,故选项 A 错误;在等容变化过程中 p=CT,则 p=C·(t+273 K),则题图乙 反映了气体的等容变化规律,故选项 B 正确;在 p-T 图像中过原点的直线表示等容 变化,故选项 C 错误;题图丁不能反映压强与体积成反比,所以题图丁可能是等温 线,也有可能不是等温线,故选项 D 错误。 5.房间里气温升高 3 ℃时,房间内的空气将有 1%逸出到房间外,由此可计算出房 间内原来的温度是( ) A.-7 ℃ B.7 ℃ C.17 ℃ D.24 ℃ 答案:D
解析：设初始房间内的气体体积为V,温度为T,逸出气体的体积为△V,温度变化量 △T=3℃=3K,选择初始房间内的气体为研究对象，气体发生等压变化。设初态体 积为V,温度为T,末态体积为V+△八，温度为T+△T。根据盖吕萨克定律可得影= 房问内的空气有1%逸出到房间外，考虑末态的所有气体有0-1% 由上式可得，1% 又由于温度变化量△T=3K,因此 T=297K,1=24℃ 故选项D正确，A、B、C错误。 6.一定质量的理想气体() A.若保持气体的温度不变，则气体的压强减小时，气体的体积一定会增大 B.若保持气体的压强不变，则气体的温度减小时，气体的体积一定会增大 C若保持气体的体积不变，则气体的温度减小时，气体的压强一定会增大 D.若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变 答案：AD 解析：根据兴=C可知，若保持气体的温度不变，则气体的压强减小时，气体的体积一 定会增大，选项A正确；根据%=C可知，若保持气体的压强不变，则气体的温度减 小时，气体的体积一定会减小，选项B错误；根据兴=C可知，若保持气体的体积不 变，则气体的温度减小时，气体的压强一定会减小，选项C错误根据必=C可知，若 保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变，选项D正确。 7.如图所示，竖直放置的汽缸内，用质量为m的活塞封闭着一定量的理想气体，活 塞与汽缸间无摩擦且导热良好，己知外界大气压强不变。下列说法正确的是 () A.若环境温度缓慢升高，气体的压强增大 B.若环境温度缓慢升高，气体的体积增大 C.若环境温度缓慢升高，气体的内能增大 D若在活塞上放一个重物，稳定后气体体积不变 答案BC 解析：因为活塞与汽缸间无摩擦且导热良好，外界大气压强不变，所以气体做等压 变化，若环境温度缓慢升高，由盖-吕萨克定律V=CT可知，气体体积随温度升高而 增大，同时气体温度升高，分子平均动能增大，故其内能增大，故选项A错误，B、C
解析:设初始房间内的气体体积为 V,温度为 T,逸出气体的体积为 ΔV,温度变化量 ΔT=3 ℃=3 K,选择初始房间内的气体为研究对象,气体发生等压变化。设初态体 积为 V,温度为 T;末态体积为 V+ΔV,温度为 T+ΔT。根据盖-吕萨克定律可得𝑉 𝑇 = 𝑉+Δ𝑉 𝑇+Δ𝑇 = Δ𝑉 Δ𝑇 房间内的空气有 1%逸出到房间外,考虑末态的所有气体有 Δ𝑉 𝑉+Δ𝑉 =1% 由上式可得 Δ𝑇 𝑇+Δ𝑇 =1% 又由于温度变化量 ΔT=3 K,因此 T=297 K,t=24 ℃ 故选项 D 正确,A、B、C 错误。 6.一定质量的理想气体( ) A.若保持气体的温度不变,则气体的压强减小时,气体的体积一定会增大 B.若保持气体的压强不变,则气体的温度减小时,气体的体积一定会增大 C.若保持气体的体积不变,则气体的温度减小时,气体的压强一定会增大 D.若保持气体的温度和压强都不变,则气体的体积一定不变 答案:AD 解析:根据𝑝𝑉 𝑇 =C 可知,若保持气体的温度不变,则气体的压强减小时,气体的体积一 定会增大,选项 A 正确;根据𝑝𝑉 𝑇 =C 可知,若保持气体的压强不变,则气体的温度减 小时,气体的体积一定会减小,选项 B 错误;根据𝑝𝑉 𝑇 =C 可知,若保持气体的体积不 变,则气体的温度减小时,气体的压强一定会减小,选项 C 错误;根据𝑝𝑉 𝑇 =C 可知,若 保持气体的温度和压强都不变,则气体的体积一定不变,选项 D 正确。 7.如图所示,竖直放置的汽缸内,用质量为 m 的活塞封闭着一定量的理想气体,活 塞与汽缸间无摩擦且导热良好,已知外界大气压强不变。下列说法正确的是 ( ) A.若环境温度缓慢升高,气体的压强增大 B.若环境温度缓慢升高,气体的体积增大 C.若环境温度缓慢升高,气体的内能增大 D.若在活塞上放一个重物,稳定后气体体积不变 答案:BC 解析:因为活塞与汽缸间无摩擦且导热良好,外界大气压强不变,所以气体做等压 变化,若环境温度缓慢升高,由盖-吕萨克定律 V=CT 可知,气体体积随温度升高而 增大,同时气体温度升高,分子平均动能增大,故其内能增大,故选项 A 错误,B、C
正确：若在活塞上放一个重物，缸内气体压强变大，且做等温变化，由玻意耳定律 pV=C可知，气体体积会减小，故选项D错误。 8.新冠肺炎疫情期间，我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神，给国人留 下了深刻的印象。下图是医务人员为患者输液的示意图，在输液的过程中，下列说 法正确的是() 通大 A.B瓶中的药液先用完 B.随着液面下降，A瓶内C气体压强逐渐增大 C.随着液面下降，B瓶上方的气体体积增大，压强减小 D.只要B瓶中还有液体，滴壶D中的气体压强不变 答案BD 解析：在药液从B瓶中流下时，封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知气 体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶，补充B瓶流失的药液，即B瓶药 液液面保持不变，直到A瓶中药液全部流入B瓶，即A瓶药液先用完，故选项A错 误。A瓶瓶口处压强和大气压强相等，但A瓶中液面下降，由液体产生的压强减 小，因此A瓶中气体产生的压强逐渐增大，故选项B正确。B瓶管口处的压强始 终等于大气压，即p0=pB+Pg,开始时，B瓶液体没有减少Pgh不变，则上方气体压 强pB不变；当A瓶中液体流完后，随着B瓶中的液体减少PgB减小，B瓶上方的气 体压强pB增大，故选项C错误。B瓶管口处的压强始终等于大气压，满足P0=pD PgD,其中加为滴壶D中空气上方到B瓶内管口处的液体高度，只要B瓶中还有 液体，液体高度加不变，滴壶D中的气体压强pD就不变，故选项D正确。 二、计算题 9.如图所示，圆柱形导热汽缸长6=60cm,缸内用活塞（质量和厚度均不计）密闭了 一定质量的理想气体，缸底装有一个触发器D,当缸内压强达到p=1.5×105Pa时，D 被触发，不计活塞与缸壁的摩擦。初始时，活塞位于缸口处，环境温度0=27℃，压 强p0=1.0×105Pa。 0 (1)若环境温度不变，缓慢向下推活塞，求D刚好被触发时，活塞到缸底的距离
正确;若在活塞上放一个重物,缸内气体压强变大,且做等温变化,由玻意耳定律 pV=C 可知,气体体积会减小,故选项 D 错误。 8.新冠肺炎疫情期间,我国广大医务工作者表现出无私无畏的献身精神,给国人留 下了深刻的印象。下图是医务人员为患者输液的示意图,在输液的过程中,下列说 法正确的是( ) A.B 瓶中的药液先用完 B.随着液面下降,A 瓶内 C 气体压强逐渐增大 C.随着液面下降,B 瓶上方的气体体积增大,压强减小 D.只要 B 瓶中还有液体,滴壶 D 中的气体压强不变 答案:BD 解析:在药液从 B 瓶中流下时,封闭气体体积增大,温度不变,根据玻意耳定律知气 体压强减小,A 瓶中空气将 A 瓶中药液压入 B 瓶,补充 B 瓶流失的药液,即 B 瓶药 液液面保持不变,直到 A 瓶中药液全部流入 B 瓶,即 A 瓶药液先用完,故选项 A 错 误。A 瓶瓶口处压强和大气压强相等,但 A 瓶中液面下降,由液体产生的压强减 小,因此 A 瓶中气体产生的压强逐渐增大,故选项 B 正确。B 瓶管口处的压强始 终等于大气压,即 p0=pB+ρghB,开始时,B 瓶液体没有减少,ρghB 不变,则上方气体压 强 pB不变;当 A 瓶中液体流完后,随着 B 瓶中的液体减少,ρghB减小,B 瓶上方的气 体压强 pB增大,故选项 C 错误。B 瓶管口处的压强始终等于大气压,满足 p0=pD- ρghD,其中 hD 为滴壶 D 中空气上方到 B 瓶内管口处的液体高度,只要 B 瓶中还有 液体,液体高度 hD 不变,滴壶 D 中的气体压强 pD 就不变,故选项 D 正确。 二、计算题 9.如图所示,圆柱形导热汽缸长 l0=60 cm,缸内用活塞(质量和厚度均不计)密闭了 一定质量的理想气体,缸底装有一个触发器 D,当缸内压强达到 p=1.5×105 Pa 时,D 被触发,不计活塞与缸壁的摩擦。初始时,活塞位于缸口处,环境温度 t0=27 ℃,压 强 p0=1.0×105 Pa。 (1)若环境温度不变,缓慢向下推活塞,求 D 刚好被触发时,活塞到缸底的距离
(2)若活塞固定在缸口位置，缓慢升高环境温度，求D刚好被触发时的环境温度。 答案(1)0.4m(2)450K 解析：(1)设汽缸横截面积为S,D刚好被触发时，活塞到缸底的距离为1，根据玻意耳 定律得 PoSlo=pSt 代入数据解得 126=0×0.6m=0.4m (2)此过程为等容变化，根据查理定律得= 代入数据解得1T-品0=9×27+273)K=-450K。 10.图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的VT图像。已知 气体在状态A时的压强是1.5×105Pa。 Vim3升 p/(10'Pa) 2.0 0.6 1.5 04 1.0 0.5 T4300400T/K 0 100200300400T1K 甲 (1)A→B过程中为等压变化的情形，根据图像提供的信息，计算图中T4的值。 (2)B→C过程为等容过程，根据图像提供的信息，计算图中C点的压强pC。 (3)请在图乙坐标系中，作出由状态A经过状态B变为状态C的p-T图像，并在图 线相应位置上标出字母A、B、C。 答案：(1)200K (2)2.0×105Pa p105Pa) 2.0 1.5 A 1.0 0.5 (3) 10020030040077求 解析：(1)由题图甲可以看出，A与B连线的延长线过原点O,所以A→B是等压变 化，即pA=PB 根据盖吕萨克定律可得4=旦 TA TB 所以T4=V4TB=4x300K=200K 0.6 2)油题图甲可知，由B一C是等容变化，根据查理定律得路= Te 所以pc=Tce=0x1.5x105Pa=2.0x105Pa。 TB 300 (3)可画出由状态A→B→C的p-T图像如答案图所示。 拓展提高
(2)若活塞固定在缸口位置,缓慢升高环境温度,求 D 刚好被触发时的环境温度。 答案:(1)0.4 m (2)450 K 解析:(1)设汽缸横截面积为 S,D 刚好被触发时,活塞到缸底的距离为 l,根据玻意耳 定律得 p0Sl0=pSl 代入数据解得 l=𝑝0 𝑝 l0= 1×10 5 1.5×10 5×0.6 m=0.4 m。 (2)此过程为等容变化,根据查理定律得𝑝0 𝑇0 = 𝑝 𝑇 代入数据解得 T= 𝑝 𝑝0 T0= 1.5×10 5 1×10 5 ×(27+273) K=450 K。 10.图甲是一定质量的气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 V-T 图像。已知 气体在状态 A 时的压强是 1.5×105 Pa。 (1)A→B 过程中为等压变化的情形,根据图像提供的信息,计算图中 TA 的值。 (2)B→C 过程为等容过程,根据图像提供的信息,计算图中 C 点的压强 pC。 (3)请在图乙坐标系中,作出由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 p-T 图像,并在图 线相应位置上标出字母 A、B、C。 答案:(1)200 K (2)2.0×105 Pa (3) 解析:(1)由题图甲可以看出,A 与 B 连线的延长线过原点 O,所以 A→B 是等压变 化,即 pA=pB 根据盖-吕萨克定律可得𝑉𝐴 𝑇𝐴 = 𝑉𝐵 𝑇𝐵 所以 TA= 𝑉𝐴 𝑉𝐵 TB= 0.4 0.6 ×300 K=200 K。 (2)由题图甲可知,由 B→C 是等容变化,根据查理定律得𝑝𝐵 𝑇𝐵 = 𝑝𝐶 𝑇𝐶 所以 pC= 𝑇𝐶 𝑝𝐵 𝑇𝐵 = 400 300 ×1.5×105 Pa=2.0×105 Pa。 (3)可画出由状态 A→B→C 的 p-T 图像如答案图所示。 拓展提高
一、选择题（第1~4题为单选题，第5~8题为多选题） 1拔罐是中医传统养生疗法之一，以罐为工具，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，造 成局部瘀血，以达到通经活络、祛风散寒等目的。封闭气体质量变化不计，可以看 作理想气体。火罐吸”到皮肤上之后，下列说法正确的是( ) A.火罐内的气体内能增大 B.火罐内的气体温度降低，压强减小 C.火罐内的气体温度降低，压强不变 D.火罐内的气体单位体积分子数增大，压强不变 答案B 解析：在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，所以 火罐内气体温度迅速降低，根据理想气体状态方程巴=C可知，气体压强减小，在外 界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，故选项B正确，A、C、D错误。 2.负压救护车、负压病房在疫情防治中发挥了重要的作用，负压是指空间内的气 压略低于外界环境的大气压。若负压空间的温度和外界温度相同，负压空间中的 气体和外界环境中的气体都可以看成理想气体，则下列说法正确的是( ) A.负压空间中气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能 B.负压空间中气体单位体积内的分子数小于外界环境中气体单位体积内的分子 数 C.负压空间中每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动 速率 D.负压空间中气体的内能等于外界环境中同体积的气体的内能 答案B 解析：因负压空间的温度和外界温度相同，则负压空间中气体分子的平均动能等于 外界环境中气体分子的平均动能，负压空间中气体分子的平均速率等于外界环境 中气体分子的平均速率，而不是负压空间中每个气体分子的运动速率都小于外界 环境中每个气体分子的运动速率，选项A、C错误；根据y=C可知，因负压空间中 相同质量的气体压强小，则体积较大，分子数密度小，则负压空间中气体单位体积 内的分子数小于外界环境中气体单位体积内的分子数，选项B正确：负压空间与 外界环境中比较，相同体积的气体在负压空间的质量较小，分子数较少，而分子平 均动能相同，则负压空间中气体的内能小于外界环境中同体积的气体的内能，选项 D错误
一、选择题(第 1~4 题为单选题,第 5~8 题为多选题) 1.拔罐是中医传统养生疗法之一,以罐为工具,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,造 成局部瘀血,以达到通经活络、祛风散寒等目的。封闭气体质量变化不计,可以看 作理想气体。火罐“吸”到皮肤上之后,下列说法正确的是( ) A.火罐内的气体内能增大 B.火罐内的气体温度降低,压强减小 C.火罐内的气体温度降低,压强不变 D.火罐内的气体单位体积分子数增大,压强不变 答案:B 解析:在刚开始的很短时间内,火罐内部气体体积不变,由于火罐导热性良好,所以 火罐内气体温度迅速降低,根据理想气体状态方程𝑝𝑉 𝑇 =C 可知,气体压强减小,在外 界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上,故选项 B 正确,A、C、D 错误。 2.负压救护车、负压病房在疫情防治中发挥了重要的作用,负压是指空间内的气 压略低于外界环境的大气压。若负压空间的温度和外界温度相同,负压空间中的 气体和外界环境中的气体都可以看成理想气体,则下列说法正确的是( ) A.负压空间中气体分子的平均动能小于外界环境中气体分子的平均动能 B.负压空间中气体单位体积内的分子数小于外界环境中气体单位体积内的分子 数 C.负压空间中每个气体分子的运动速率都小于外界环境中每个气体分子的运动 速率 D.负压空间中气体的内能等于外界环境中同体积的气体的内能 答案:B 解析:因负压空间的温度和外界温度相同,则负压空间中气体分子的平均动能等于 外界环境中气体分子的平均动能,负压空间中气体分子的平均速率等于外界环境 中气体分子的平均速率,而不是负压空间中每个气体分子的运动速率都小于外界 环境中每个气体分子的运动速率,选项 A、C 错误;根据𝑝𝑉 𝑇 =C 可知,因负压空间中 相同质量的气体压强小,则体积较大,分子数密度小,则负压空间中气体单位体积 内的分子数小于外界环境中气体单位体积内的分子数,选项 B 正确;负压空间与 外界环境中比较,相同体积的气体在负压空间的质量较小,分子数较少,而分子平 均动能相同,则负压空间中气体的内能小于外界环境中同体积的气体的内能,选项 D 错误
3.一定质量的理想气体自状态A沿直线变化到状态B,如图所示，在此过程中其压 强() V/m34 A A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.始终不变 D.先增大后减小 答案B 解析：将t轴上绝对零度(-273.15℃)的点D与A、B连接起来，如图所示。 V/m2 -7B D -273.15 IPC AD与BD均表示气体的等压变化。由数学知识知，等压线斜率越大兰越大，由 兴=C可知压强越小，AD线斜率较小BD钱斜率较大，剥AD线对应的气体压强 较大，BD线对应的压强较小，故气体由A变化到B,压强减小，故选项B正确，A、 C、D错误。 4.如图所示，容积为100cm3的球形容器与一粗细均匀的竖直长管相连，管上均匀 刻有从0到100刻度，两个相邻刻度之间的管道的容积等于0.25cm3,有一滴水银 (体积可忽略)将球内气体与外界隔开。当温度为20℃时，该滴水银位于刻度40 处。若不计容器及管子的热膨胀，将0到100的刻度替换成相应的温度刻度，则相 邻刻度线所表示的温度之差，与此温度计刻度内可测量的温度范围分别是() 100 A.相等266.4-333K B.相等：233-393.3K C.不相等：233-393.3K D.不相等：266.4-333K 答案：A 解析：相邻刻度线所表示的温度之差相等，因为是等压变化，温度变化与体积变化 比值恒定，或温度数值与0到100的刻度数值成线性关系。水银由0刻度到40 刻度处，气体发生等压变化 兰=兰，12=(273+20)K=293K
3.一定质量的理想气体自状态 A 沿直线变化到状态 B,如图所示,在此过程中其压 强( ) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.始终不变 D.先增大后减小 答案:B 解析:将 t 轴上绝对零度(-273.15 ℃)的点 D 与 A、B 连接起来,如图所示。 AD 与 BD 均表示气体的等压变化。由数学知识知,等压线斜率越大, 𝑉 𝑇 越大,由 𝑝𝑉 𝑇 =C 可知压强越小。AD 线斜率较小,BD 线斜率较大,则 AD 线对应的气体压强 较大,BD 线对应的压强较小,故气体由 A 变化到 B,压强减小,故选项 B 正确,A、 C、D 错误。 4.如图所示,容积为 100 cm3 的球形容器与一粗细均匀的竖直长管相连,管上均匀 刻有从 0 到 100 刻度,两个相邻刻度之间的管道的容积等于 0.25 cm3 ,有一滴水银 (体积可忽略)将球内气体与外界隔开。当温度为 20 ℃时,该滴水银位于刻度 40 处。若不计容器及管子的热膨胀,将 0 到 100 的刻度替换成相应的温度刻度,则相 邻刻度线所表示的温度之差,与此温度计刻度内可测量的温度范围分别是( ) A.相等;266.4~333 K B.相等;233~393.3 K C.不相等;233~393.3 K D.不相等;266.4~333 K 答案:A 解析:相邻刻度线所表示的温度之差相等,因为是等压变化,温度变化与体积变化 比值恒定,或温度数值与 0 到 100 的刻度数值成线性关系。水银由 0 刻度到 40 刻度处,气体发生等压变化 𝑉1 𝑇1 = 𝑉2 𝑇2 ,T2=(273+20) K=293 K
所以T1=业2=100x293K=266.4K 100+40×0.25 水银由0刻废到100刻度过程兰=号 万3=%，五=100+100x025)×2664K=333K V 100 温度测量的范围为266.4~333K 所以选项A正确，B、C、D错误。 5.描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是( B -2730t/°C 答案：CD 解析：根据理想气体状态方程兴=C,可知气体做等容变化时V一定，则2=C一定，根 据数学知识p-T图像应是过原点的倾斜直线，故选项A、B错误，C正确；气体做等 容变化时，根据查理定律得=C,而T=什273K,则得p=t+273K),由数学知识可 知p-1图像应是过(-273℃，0)的倾斜直线，故选项D正确。 6.右图为竖直放置的上粗下细的密闭细管，水银柱将气体分隔为A、B两部分，初 始温度相同。使A、B升高相同温度达到稳定后，体积变化量为△VA、△B,压强 变化量为△PA、△pB,则下列说法正确的是() B A初始状态满足pB=pA+p水gh,h为水银柱长度 B.△VA>△VB C.△pA<pB D.液柱将向上移动 答案：AD 解析：初始状态满足pB=p+p*解gh①，h为水银柱长度，选项A正确；由于气体的总 体积不变，因此△VA=△VB,选项B错误：首先假设液柱不动，则A、B两部分气体发
所以 T1= 𝑉1𝑇2 𝑉2 = 100 ×293 100 +40×0.25 K=266.4 K 水银由 0 刻度到 100 刻度过程, 𝑉1 𝑇1 = 𝑉3 𝑇3 T3= 𝑉3𝑇1 𝑉1 = (100+100×0.25)×266.4 100 K=333 K 温度测量的范围为 266.4~333 K 所以选项 A 正确,B、C、D 错误。 5.描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是( ) 答案:CD 解析:根据理想气体状态方程𝑝𝑉 𝑇 =C,可知气体做等容变化时 V 一定,则 𝑝 𝑇 =C 一定,根 据数学知识 p-T 图像应是过原点的倾斜直线,故选项 A、B 错误,C 正确;气体做等 容变化时,根据查理定律得𝑝 𝑇 =C,而 T=t+273 K,则得 p=k(t+273 K),由数学知识可 知 p-t 图像应是过(-273 ℃,0)的倾斜直线,故选项 D 正确。 6.右图为竖直放置的上粗下细的密闭细管,水银柱将气体分隔为 A、B 两部分,初 始温度相同。使 A、B 升高相同温度达到稳定后,体积变化量为 ΔVA、ΔVB,压强 变化量为 ΔpA、ΔpB,则下列说法正确的是( ) A.初始状态满足 pB=pA+ρ 水银 gh,h 为水银柱长度 B.ΔVA>ΔVB C.ΔpA<ΔpB D.液柱将向上移动 答案:AD 解析:初始状态满足 pB=pA+ρ 水银 gh①,h 为水银柱长度,选项 A 正确;由于气体的总 体积不变,因此 ΔVA=ΔVB,选项 B 错误;首先假设液柱不动,则 A、B 两部分气体发
生等容变化，由查理定律，对气体A有p0=A△T,对气体B有0=AT,由于 PB>PA,所以△pB0>△pA0,则液柱将向上移动，选项D正确：水银柱向上移动一段距 离重新平衡后，由于细管的上部分的横截面积比较大，结合△V=S△h,所以细管的 下部水银柱减小的长度大于细管上部的水银柱增大的长度，所以在水银柱向上移 动一段后，水银柱的长度减小，即后来的长度h'0,△pA>△pB,故选项C错误。 7.下图是医院为病人输液的部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与 大气相通。则在输液过程中（瓶A中尚有液体）下列说法正确的是() A.瓶A中上方气体的压强随液面的下降而减小 B.瓶A中液面下降，A中上方气体的压强变大 C.滴壶B中的气体压强随A中液面的下降而减小 D.在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强保持不变 答案BD 解析：瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差，瓶A 中的液面下降，液体产生的压强就减小，所以瓶A中上方气体的压强会增大，故选 项A错误，B正确；进气管C处的压强为大气压强，不变化，从C到滴壶B之间的 液柱高度不变，所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的，故选项C 错误，D正确。 8.如图所示，内壁光滑、导热良好的汽缸中，用活塞封闭有一定质量的理想气体。 当环境温度升高时，缸内气体的压强p、体积V、内能E、分子势能Ep随热力学 温度T变化的图像正确的是(
生等容变化,由查理定律,对气体 A 有 ΔpA0= 𝑝A 𝑇 ΔT,对气体 B 有 ΔpB0= 𝑝B 𝑇 ΔT,由于 pB>pA,所以 ΔpB0>ΔpA0,则液柱将向上移动,选项 D 正确;水银柱向上移动一段距 离重新平衡后,由于细管的上部分的横截面积比较大,结合 ΔV=S·Δh,所以细管的 下部水银柱减小的长度大于细管上部的水银柱增大的长度,所以在水银柱向上移 动一段后,水银柱的长度减小,即后来的长度 h'0,ΔpA>ΔpB,故选项 C 错误。 7.下图是医院为病人输液的部分装置,图中 A 为输液瓶,B 为滴壶,C 为进气管,与 大气相通。则在输液过程中(瓶 A 中尚有液体),下列说法正确的是( ) A.瓶 A 中上方气体的压强随液面的下降而减小 B.瓶 A 中液面下降,A 中上方气体的压强变大 C.滴壶 B 中的气体压强随 A 中液面的下降而减小 D.在瓶中药液输完以前,滴壶 B 中的气体压强保持不变 答案:BD 解析:瓶 A 中上方气体的压强为外界大气压与瓶 A 中的液体产生的压强差,瓶 A 中的液面下降,液体产生的压强就减小,所以瓶 A 中上方气体的压强会增大,故选 项 A 错误,B 正确;进气管 C 处的压强为大气压强,不变化,从 C 到滴壶 B 之间的 液柱高度不变,所以滴壶 B 中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的,故选项 C 错误,D 正确。 8.如图所示,内壁光滑、导热良好的汽缸中,用活塞封闭有一定质量的理想气体。 当环境温度升高时,缸内气体的压强 p、体积 V、内能 E、分子势能 Ep 随热力学 温度 T 变化的图像正确的是( )
D 答案BC 解析：汽缸内气体的压强等于大气压与活塞重力产生的压强之和，可知汽缸内气体 的压强不变。根据理想气体状态变化方程可知兴-C,得V-T,则八T图像是过原 ,点的直线，选项A错误，B正确：缸内气体的内能只与温度有关，温度升高，内能增 加，故选项C正确：理想气体分子间的作用力不计，分子势能为零，故选项D错误。 二、计算题 9.如图所示，水平放置的长为1、左端开口的汽缸与大气相通，大气压强为p0,静止 在汽缸中央的光滑活塞将可视为理想气体的空气分为体积相同的左、右两部分」 活塞气密性良好且厚度不计。现将汽缸沿顺时针方向缓慢转至竖直位置，稳定后 活塞距缸底 (1)若将活塞下方气体温度缓慢降为原来的求活塞最终离汽缸底部的距离。 (2)若保持缸内气体温度始终不变，从开口处缓慢抽气，求活塞离缸底的最大高 度。 答案：(1日(2 解析{)吉温度由T降到g时，由盖吕萨克定徐得号-号 解得1=。 (2)汽缸旋转前后，由玻意耳定律得pmS=(P。+婴）S 得mg=pS 当抽气至活塞上方为真空时，活塞可上升到最大高度为h, 由玻意耳定律有(p。+)S="s 得h=
答案:BC 解析:汽缸内气体的压强等于大气压与活塞重力产生的压强之和,可知汽缸内气体 的压强不变。根据理想气体状态变化方程可知𝑝𝑉 𝑇 =C,得 V=𝐶 𝑝 T,则 V-T 图像是过原 点的直线,选项 A 错误,B 正确;缸内气体的内能只与温度有关,温度升高,内能增 加,故选项 C 正确;理想气体分子间的作用力不计,分子势能为零,故选项 D 错误。 二、计算题 9.如图所示,水平放置的长为 l、左端开口的汽缸与大气相通,大气压强为 p0,静止 在汽缸中央的光滑活塞将可视为理想气体的空气分为体积相同的左、右两部分, 活塞气密性良好且厚度不计。现将汽缸沿顺时针方向缓慢转至竖直位置,稳定后 活塞距缸底𝑙 5 。 (1)若将活塞下方气体温度缓慢降为原来的1 2 ,求活塞最终离汽缸底部的距离。 (2)若保持缸内气体温度始终不变,从开口处缓慢抽气,求活塞离缸底的最大高 度。 答案:(1) 1 10 l (2)1 3 l 解析:(1)当温度由 T 降到𝑇 2 时,由盖-吕萨克定律得 1 5 𝑙𝑆 𝑇 = 𝑙'𝑆 1 2 𝑇 解得 l'= 1 10 l。 (2)汽缸旋转前后,由玻意耳定律得 p0· 1 2 lS=(𝑝0 + 𝑚𝑔 𝑆 ) · 1 5 lS 得 mg= 3 2 p0S 当抽气至活塞上方为真空时,活塞可上升到最大高度为 h, 由玻意耳定律有(𝑝0 + 𝑚𝑔 𝑆 ) · 1 5 lS=𝑚𝑔 𝑆 hS 得 h=1 3 l