3、．如圖所示為一定質(zhì)量的某種氣體的等容或等壓變化圖象，關(guān)于這兩個(gè)圖象的正確說法是( AD )
A．甲是等壓線，乙是等容線
B．乙圖中p-t線與t軸交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溫度是－273.15℃，而甲圖中V-t線與t軸的交點(diǎn)不一定是－273.15℃
C．由乙圖可知，一定質(zhì)量的氣體，在任何情況下都是p與t成直線關(guān)系
D．乙圖表明溫度每升高1℃，壓強(qiáng)增加相同，但甲圖表明隨溫度的升高壓強(qiáng)不變
解析：由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及蓋·呂薩克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲圖是等壓線，乙圖是等容線，故A正確；由“外推法”可知兩種圖線的反向延長線與t軸的交點(diǎn)溫度為－273.15℃，即
4、熱力學(xué)溫度的0K，故B錯(cuò)；查理定律及蓋·呂薩克定律是氣體的實(shí)驗(yàn)定律，都是在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的條件下得出的，當(dāng)壓強(qiáng)很大，溫度很低時(shí)，這些定律就不成立了，故C錯(cuò)；由于圖線是直線，故D正確。
5．某校外學(xué)習(xí)小組在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探討，如圖所示，在燒瓶上連著一根玻璃管，用橡皮管把它跟一個(gè)水銀壓強(qiáng)計(jì)連在一起，在燒瓶中封入了一定質(zhì)量的理想氣體，整個(gè)燒瓶浸沒在溫水中。用這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置來研究一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)，壓強(qiáng)隨溫度的變化情況。開始時(shí)水銀壓強(qiáng)計(jì)U形管兩端水銀面一樣高，在下列幾種做法中，能使U形管左側(cè)水銀面保持原先位置(即保持瓶內(nèi)氣體體積不變)的是( BC )
A．甲同學(xué)：把燒瓶浸在熱水中，同時(shí)把A
5、向下移
B．乙同學(xué)：把燒瓶浸在熱水中，同時(shí)把A向上移
C．丙同學(xué)：把燒瓶浸在冷水中，同時(shí)把A向下移
D．丁同學(xué)：把燒瓶浸在冷水中，同時(shí)把A向上移
解析：浸在熱水中，溫度升高，p＝p0＋h，上移A管保持體積不變；浸在冷水中，溫度降低，p＝p0－h(huán)，下移A管保持體積不變。
二、非選擇題
6．燈泡內(nèi)充有氮?dú)寤旌蠚怏w，如果要使燈泡內(nèi)的混合氣體在500℃時(shí)的壓強(qiáng)不超過1atm，在20℃下充氣，燈泡內(nèi)氣體的壓強(qiáng)至多能充到多少？
答案：0.38atm
解析：以燈泡內(nèi)氣體為研究對(duì)象，溫度升高時(shí)體積不變，初狀態(tài)為20℃，末狀態(tài)溫度為500℃，壓強(qiáng)為1atm。應(yīng)用查理定律即可求出初狀態(tài)的壓強(qiáng)。
6、則以燈泡內(nèi)氣體為研究對(duì)象。由查理定律可得＝，可求得p1＝p2
把T1＝(273＋20)K＝293K，T2＝(273＋500)K＝773K和p2＝1atm代入得p1＝×1atm＝0.38atm。
7．如圖所示，帶有刻度的注射器豎直固定在鐵架臺(tái)上，其下部放入盛水的燒杯中。注射器活塞的橫截面積S＝5×10－5m2，活塞及框架的總質(zhì)量m0＝5×10－2kg，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa。當(dāng)水溫為t0＝13℃時(shí)，注射器內(nèi)氣體的體積為5.5mL。(g＝10m/s2)
(1)向燒杯中加入熱水，穩(wěn)定后測得t1＝65℃時(shí)，氣體的體積為多大？
(2)保持水溫t1＝65℃不變，為使氣體的體積恢復(fù)到5.5
7、mL，則要在框架上掛質(zhì)量多大的鉤碼？
答案：(1)6.5mL (2)0.1kg
解析：(1)由蓋·呂薩克定律＝得V1＝6.5mL
(2)由查理定律＝
解得m＝0.1kg。
能力提升
一、選擇題(單選題)
1.如圖所示，容器A和B分別盛有氫氣和氧氣，用一段豎直細(xì)玻璃管連通，管內(nèi)有一段水銀柱將兩種溫度相同的氣體隔開。如果將兩氣體均降低10℃時(shí)，水銀柱將( B )
A．向上移動(dòng) B．向下移動(dòng)
C．不動(dòng) D．無法確定
解析：由查理定律的推論關(guān)系式Δp＝p得
ΔpA＝－pA<0，ΔpB＝－pB<0，
因pA>pB，故|ΔpA|>|ΔpB|水銀柱向A容器一方(向下
8、)移動(dòng)。故選項(xiàng)B正確。
2．(河北省冀州中學(xué)2017年高二下學(xué)期期中)2011年9月29日中國發(fā)射的第一個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”在11月順利實(shí)現(xiàn)與“神舟八號(hào)”飛船的對(duì)接任務(wù)。假設(shè)高空實(shí)驗(yàn)火箭起飛前，儀器艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p0＝1atm，溫度t0＝27℃，在火箭加速豎直向上飛行的過程中，加速度的大小等于重力加速度g，儀器艙內(nèi)水銀氣壓計(jì)的示數(shù)為p＝0.6p0，已知儀器艙是密封的，那么，這段過程中艙內(nèi)的溫度是( C )
A．16.2℃ B．32.4℃
C．360K D．180K
解析：加速前后，儀器艙內(nèi)氣體做的是等容變化，可以用查理定律求加速時(shí)艙內(nèi)的溫度。
取艙內(nèi)氣體為研究對(duì)象，由查理定律
9、得＝
取氣壓計(jì)內(nèi)水銀面差為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得p2S－m水銀g＝m水銀a，其中a＝g，則p2＝2ρgh，又p＝ρgh＝0.6p0，解得p2＝1.2p0，T2＝360K，故C正確。
3．如圖所示為0.3mol的某種氣體的壓強(qiáng)和溫度關(guān)系的p－t圖線。p0表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，則在狀態(tài)B時(shí)氣體的體積為( D )
A．5.6L B．3.2L
C．1.2L D．8.4L
解析：此氣體在0℃時(shí)，壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，所以它的體積應(yīng)為22.4×0.3L＝6.72L，根據(jù)圖線所示，從p0到A狀態(tài)，氣體是等容變化，A狀態(tài)的體積為6.72L，溫度為127K＋273K＝400K，從A狀態(tài)到B狀態(tài)為等壓
10、變化，B狀態(tài)的溫度為227K＋273K＝500K，根據(jù)蓋·呂薩克定律＝得，VB＝＝L＝8.4L。
二、非選擇題
4.(福建省漳州市2018屆高三畢業(yè)班5月質(zhì)量檢查)豎直平面內(nèi)有一直角形內(nèi)徑處處相同的細(xì)玻璃管，A端封閉，C端開口，AB段處于水平狀態(tài)。將豎直管BC灌滿水銀，使氣體封閉在水平管內(nèi)，各部分尺寸如圖所示，此時(shí)氣體溫度T1＝300K，外界大氣壓強(qiáng)P0＝75cmHg?，F(xiàn)緩慢加熱封閉氣體，使AB段的水銀恰好排空，求：
(1)此時(shí)氣體溫度T2；
(2)此后再讓氣體溫度緩慢降至初始溫度T1，氣體的長度L3多大。
答案：(1)394.7K (2)20cm
解析：以cmHg為壓強(qiáng)單位，設(shè)玻
11、璃管截面積為S
(1)在AB段液柱排空的過程中氣體是恒壓變化過程
L1＝19cm，L2＝25cm，T1＝300K
由蓋—呂薩克定律得＝
代入數(shù)據(jù)求得T2＝394.7K
(2)當(dāng)溫度又降回室溫時(shí)，T2＝300K，設(shè)最終氣體長度為L3，與開始時(shí)的狀態(tài)相比是做恒溫變化過程，此時(shí)BC管中液柱長h3＝L3
氣體壓強(qiáng)為p3＝(75＋L3)cmHg
又開始時(shí)氣體壓強(qiáng)為p1＝(75＋25)cmHg＝100cmHg
由玻意耳定律得p3SL3＝p1SL1
代入數(shù)據(jù)求得L3＝20cm
5．(山東省壽光現(xiàn)代中學(xué)2017－2018學(xué)年高二下學(xué)期檢測)如圖所示，水平放置的氣缸內(nèi)壁光滑，活塞的厚度不計(jì)
12、，在A、B兩處設(shè)有限制裝置，使活塞只能在A、B之間運(yùn)動(dòng)，A左側(cè)氣缸的容積為V0，A、B之間容積為0.1V0，開始時(shí)活塞在A處，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為0.9p0(p0為大氣壓強(qiáng))，溫度為297K，現(xiàn)通過對(duì)氣體緩慢加熱使活塞恰好移動(dòng)到B。求：
(1)活塞移動(dòng)到B時(shí)，缸內(nèi)氣體溫度TB；
(2)畫出整個(gè)過程的p－V圖線。
答案：(1)363K (2)如圖所示
解析：(1)活塞由A移動(dòng)到B的過程中，先做等容變化，后
做等壓變化。由氣態(tài)方程得
＝?。浇獾肨B＝363K。
(2)如上圖所示
6．(廣東廣州六中、廣雅中學(xué)、執(zhí)信中學(xué)等六校2017年高二聯(lián)考)如圖所示，上端開口的光滑圓柱形氣缸豎直
13、放置，截面積為40cm2的活塞將一定質(zhì)量的氣體和一形狀不規(guī)則的固體A封閉在氣缸內(nèi)。在氣缸內(nèi)距缸底60cm處設(shè)有a、b兩限制裝置，使活塞只能向上滑動(dòng)。開始時(shí)活塞擱在a、b上，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p0(p0＝1.0×105Pa為大氣壓強(qiáng))，溫度為300K?，F(xiàn)緩慢加熱氣缸內(nèi)氣體，當(dāng)溫度為330K，活塞恰好離開a、b；當(dāng)溫度為360K時(shí)，活塞上升了4cm。g取10m/s2求：
(1)活塞的質(zhì)量；
(2)物體A的體積。
答案：(1)4kg (2)640cm3
解析：(1)設(shè)物體A的體積為ΔV。
T1＝300K，p1＝1.0×105Pa，V1＝60×40－ΔV
T2＝330K，p2＝(1.0×105＋)Pa，V2＝V1
T3＝360K，p3＝p2，V3＝64×40－ΔV
由狀態(tài)1到狀態(tài)2為等容過程＝
代入數(shù)據(jù)得m＝4kg
(2)由狀態(tài)2到狀態(tài)3為等壓過程＝
代入數(shù)據(jù)得ΔV＝640cm3
人教版物理選修33：第8章 氣體 第2節(jié) 課堂作業(yè) 含解析
