1、8.2氣體的等容變化和等壓變化同步練習一、單選題1. 一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，當它的溫度從100升高到200時，它的壓強()A. 改變?yōu)樵瓉淼?2B. 改變?yōu)樵瓉淼?倍C. 改變?yōu)樵瓉淼?00273D. 改變?yōu)樵瓉淼?73373【答案】D【解析】解：根據(jù)查理定律一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，溫度升高時氣體的壓強跟它的熱力學溫度成正比，即：P1T1=P0T0，初狀態(tài)：T0=100=373K，末狀態(tài)：T1=200=473K；所以得：P1P0=T1T0=473373.即溫度從100升高到200時，它的壓強改變?yōu)樵瓉淼?73373.故正確的選項為D，ABC選項都錯誤故選：D2. 在冬季，剩有半瓶

2、熱水的曖水瓶經(jīng)一個夜晚后，第二天拔瓶口的軟木塞時覺得很緊，不易拔出來.其中主要原因是()A. 軟木塞受潮膨脹B. 瓶口因溫度降低而收縮變小C. 白天氣溫升高，大氣壓強變大D. 瓶內(nèi)氣體因溫度降低而壓強減小【答案】D【解析】解：一開始暖瓶塞受力平衡如圖： 由于暖水瓶內(nèi)氣體的體積不變，經(jīng)過一晚的時間，瓶內(nèi)的溫度會降低，即氣體的溫度降低，根據(jù)查理定律得：P1T1=P2T2 由于T1>T2，所以P1>P2，即暖瓶內(nèi)的壓強由原來的P1減小為現(xiàn)在的P2，氣體向外的壓力減小，所以拔出瓶塞更費力，故D正確故選：D 木塞難拔出的現(xiàn)象，是因為瓶內(nèi)的氣壓小于瓶外的大氣壓，所以外界大氣壓對瓶塞向里的壓力大

3、于瓶內(nèi)氣體對木塞向外的壓力，可以根據(jù)理想氣體的等容變化分析瓶內(nèi)的氣壓變化應(yīng)用查理定律時要注意判斷氣體的體積不能發(fā)生變化，然后判斷壓強與溫度之間的關(guān)系3. 粗細均勻、兩端封閉的細長玻璃管中，有一段水銀柱將管中氣體分為A和B兩部分，如圖所示，已知兩部分氣體A和B的體積關(guān)系是VB=3VA，A、B中所裝氣體溫度分別為10和20，如果兩邊溫度都降低1，水銀將()A. 向A端移動B. 向B端移動C. 始終不動D. 以上三種情況都有可能【答案】A【解析】【分析】先假設(shè)氣體體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式推導出氣壓增加量表達式進行討論即可。本題關(guān)鍵根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式推導出氣壓增加量表達式進行討論，要采

4、用控制變量法，即先假設(shè)體積不變?！窘獯稹块_始時水銀柱平衡，故兩側(cè)氣體壓強相等，設(shè)為P，設(shè)溫度升高t時氣體體積不變，有：PT=PT故P=TTP，兩側(cè)初狀態(tài)溫度T不相同，降低的溫度T相同，右側(cè)壓強比左側(cè)壓強變化少，故水銀向A端移動，故A正確，BCD錯誤。故選A。4. 如圖所示，兩端封閉的U形管中裝有水銀，分別封閉住A、B兩部分氣體，當它們溫度相同且A、B端豎直向上放置，靜止時左右液面高度差為h，以下說法中正確的是()A. 當U形管由圖示位置開始下落時，則水銀柱高度差h變小B. U形管加速下落過程中(a=g)，兩部分氣體的壓強差比靜止時大C. 使A、B兩部分氣體降低相同的溫度，則水銀柱高度差h變大D

5、. 兩部分氣體升高到相同的溫度后，兩部分氣體的壓強差比升溫前大【答案】D【解析】【分析】當U形管由圖示位置開始下落時處于完全失重狀態(tài)，最終兩部分氣體的壓強相等，根據(jù)原來氣體壓強關(guān)系分析水銀柱高度差h的變化。使A、B兩部分氣體降低或升高相同的溫度，可采用假設(shè)法分析水銀柱高度差h的變化。本題關(guān)鍵是掌握住這種分析問題的方法：假設(shè)法，在理想氣體的壓強這部分，假設(shè)氣體的體積不變，分析壓強的變化，再得出氣體的體積如何變化，是常用的一種方法。【解答】A、當U形管由圖示位置開始下落時處于完全失重狀態(tài)，最終兩部分氣體的壓強相等，由于開始時B中氣體壓強比A中氣體的壓強大，所以水銀柱高度差h變大，故A錯誤。B、U形

6、管加速下落過程中(a=g)，最終兩部分氣體的壓強相等，兩部分氣體的壓強差比靜止時小，故B錯誤。C、使A、B兩部分氣體降低相同的溫度，假設(shè)水銀不動，左右兩部分氣體都將作等容變化，根據(jù)查理定律可得，PT=PT，所以壓強的變化量P=PTT，由于初態(tài)時兩邊溫度相等，但B中氣體的壓強大，降低相同的溫度時，B中氣體壓強的減小量比A的大，所以右側(cè)水銀面上升，水銀柱高度差h變，故C錯誤。D、同理可知，升高相同的溫度時，B中氣體的壓強增加比A中的多，所以右側(cè)水銀面下降，兩部分氣體的壓強差比升溫前大，故D正確。故選D。5. 如圖所示，一根上細下粗、粗端與細端都粗細均勻的玻璃管上端開口、下端封閉，上端足夠長，下端(

7、粗端)中間有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體.現(xiàn)對氣體緩慢加熱，氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，則被封閉氣體體積和熱力學溫度的關(guān)系最接近哪個圖象()A. B. C. D. 【答案】A【解析】解：當水銀柱未進入細管時，封閉氣體壓強不變，發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律，體積與熱力學溫度成正比，VT=c=nRP1，Vt圖象是過原點的傾斜的直線當水銀柱進入細管時，封閉氣體的壓強逐漸增大，由題可知，T增大，V增大，由氣態(tài)方程PVT=nR，得VT=nRP，圖線上的點與原點連線的斜率K=VT，當P增大時，K減小當水銀柱完全進入細管時，封閉氣體壓強不變，發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律，體積與熱力學溫度成正比，V

8、T=c=nRP2，Vt圖象也是過原點的傾斜的直線，因為P1<P2,則這段直線斜率減小故選A氣體溫度不斷升高，水銀柱上升，當水銀柱未進入細管時，封閉氣體壓強不變，發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律，體積與熱力學溫度成正比.當水銀柱進入細管時，封閉氣體的壓強逐漸增大.當水銀柱完全進入細管時，封閉氣體又等壓變化.本題根據(jù)蓋呂薩克定律和氣態(tài)方程研究本題考查分析理解物理圖象的能力.本題也可以就根據(jù)氣態(tài)方程研究.關(guān)鍵要抓住水銀未進入細管和完全進入過程，封閉氣體發(fā)生等壓變化6. 某同學利用DIS實驗系統(tǒng)研究一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化，實驗后計算機屏幕上顯示出如圖所示的pt圖象.已知在狀態(tài)B時氣體的體積為V

9、B=3L，則下列說法正確的是()A. 狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的體積越來越大B. 狀態(tài)A的壓強是0.5atmC. 狀態(tài)C體積是2 LD. 狀態(tài)B到狀態(tài)C氣體的內(nèi)能增加【答案】C【解析】解：A、從狀態(tài)A到狀態(tài)B在pt圖線中延長線過273，所以是等容變化，狀態(tài)A到狀態(tài)B氣體的體積不變，故A錯誤；B、從A到B發(fā)生等容變化，根據(jù)查理定律，有pATA=pBTB，得pA273=1.0atm273+91，解得：pA=0.75atm，故B錯誤；C、B到C發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有pBVB=pCVC，代入數(shù)據(jù)：1.0×3=1.5VC，解得VC=2L，故C正確；D、狀態(tài)B到狀態(tài)C溫度不變氣體的內(nèi)

10、能不變，故D錯誤；故選：C由圖示pt圖象可知，在B到A過程中，延長線過273，因此從B到A過程為等容過程，由查理定律可以求出氣體在A時的壓強；由圖示圖象可知，B到C過程為等溫變化，由玻意耳定律可以求出氣體在C時的體積本題考查了求氣體壓與體積問題，由圖象求出氣體在各狀態(tài)的狀態(tài)參量，判斷氣體的狀態(tài)變化，應(yīng)用查理定律、蓋呂薩克丁呂即可正確解題7. 有甲、乙、丙、丁四位同學在做“研究氣體實驗定律實驗”，分別得到如下四幅圖象(如圖所示).則如下的有關(guān)他們的說法，不正確的是() A. 若甲研究的是查理定律，則他作的圖象可能是圖aB. 若乙研究的是玻意耳定律，則他作的圖象是圖bC. 若丙研究的是查理定律，則

11、他作的圖象可能是圖cD. 若丁研究的是蓋呂薩克定律，則他作的圖象是圖d【答案】C【解析】解：A、查理定律研究的是等容變化，壓強與溫度成正比，且過坐標原點，故A正確，C錯誤；B、波意耳定律研究的是等溫變化，壓強與體積成反比，故B正確；D、蓋呂薩克定律，研究的是等壓變化，體積與溫度成正比，故D正確；因選錯誤的，故選：C 明確每個理想氣體定律對應(yīng)的不變量，即可判斷兩個量間的關(guān)系；本題主要考查了理想氣體狀態(tài)方程，明確每個定律下對應(yīng)的不變量即可判斷8. 兩端封閉玻璃管水平放置，一段水銀把管內(nèi)同種氣體分成兩部分，V左>V右，如圖.當溫度為t1時，水銀柱靜止不動，現(xiàn)把兩邊都加熱到t2，則管內(nèi)水銀柱將(

12、)A. 向左移動B. 向右移動C. 保持靜止D. 無法判斷【答案】C【解析】【分析】假設(shè)氣體體積不變，應(yīng)用查理定律求出氣體壓強的變化，然后根據(jù)氣體壓強變化判斷水銀柱移動情況.如果水銀柱兩邊氣體壓強變化量相等，則水銀柱保持不動，如果兩邊氣體壓強變化量不相等，則水銀柱將向壓強變化量小的一側(cè)移動?！窘獯稹考僭O(shè)水銀柱不動，則氣體體積不變，由查理定律得：pT1=p+pT2，則p=T2T1T1P=TT1P，由于兩部分氣體的T、T1、p都相等，則氣體壓強的變化量p相等，水銀柱受到兩邊氣體壓力的變化量相等，則水銀柱保持不動；故選C。二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9. 如圖為豎直放置的上細下粗的密閉

13、細管，水銀柱將氣體分隔成A、B兩部分，初始溫度相同.使A、B升高相同溫度達到穩(wěn)定后，體積變化量為VA、VB，壓強變化量為pA、pB，對液面壓力的變化量為FA、FB，則()A. 水銀柱向上移動了一段距離B. VA<VBC. pA>pBD. FA=FB【答案】AC【解析】解：首先假設(shè)液柱不動，則A、B兩部分氣體發(fā)生等容變化，由查理定律，對氣體A：PATA=PATA；對氣體B：PBTA=PBTA，又初始狀態(tài)滿足PA=PB+h，可見使A、B升高相同溫度，PA=TATAPA=TATA(PB+h)，PB=TATAPB=TATAPB，因此PA>PB，因此FA>FB液柱將向上移動，A正

14、確，C正確；由于氣體的總體積不變，因此VA=VB，所以B、D錯誤故選AC本題可采取假設(shè)法，假設(shè)氣體的體積不變，根據(jù)等容變化判斷出上下氣體的壓強變化量以及壓力變化量，從而判斷出水銀柱的移動方向.關(guān)于體積的變化量關(guān)系，可抓住總體積不變?nèi)シ治鼋鉀Q本題的關(guān)鍵是選擇合適的方法，假設(shè)法在本題中得到了很好的應(yīng)用10. 如圖是壓力保溫瓶結(jié)構(gòu)簡圖，活塞a與液面之間密閉了一定質(zhì)量的氣體.假設(shè)封閉氣體為理想氣體且與外界沒有熱交換，則向下壓a的過程中，瓶內(nèi)氣體()A. 內(nèi)能增大B. 體積增大C. 壓強變大D. 溫度不變【答案】AC【解析】解：A、當向下壓活塞a時，壓力對氣體做功，氣體與外界又沒有熱交換，由熱力學第一定

15、律得內(nèi)能增大，故A正確B、向下壓a的過程中，體積減小，故B錯誤C、一定質(zhì)量的氣體，內(nèi)能增大，溫度升高，體積減小，根據(jù)氣體方程得壓強增大，故C正確，D錯誤故選：AC當向下壓活塞a時，壓力對氣體做功，氣體與外界又沒有熱交換，由熱力學第一定律分析內(nèi)能變化，根據(jù)氣體方程求解壓強的變化本題是氣體的狀態(tài)方程與熱力學第一定律結(jié)合的問題，考查綜合應(yīng)用物理規(guī)律的能力.關(guān)鍵要明確氣體的壓強不變11. 下列圖象與實際不相符的是()A. 某種氣體分子速率分布B. 水的飽和汽壓與攝氏溫度的關(guān)系C. 分子間的作用力與距離的關(guān)系D. 氣體的等容變化圖象【答案】AD【解析】解：A、溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速

16、率大的分子所占的比例大，故A錯誤；B、水的飽和氣壓隨攝氏溫度的增大而增大，故B正確C、分子間的作用力隨分子間的距離增大先減小后增大，在減小，故C正確；D、氣體的等容變化，壓強與熱力學溫度成正比，故D錯誤因選錯誤的，故選：AD本題考查的是讀圖能力，由圖可得出氣體分子的速度分布與溫度之間的關(guān)系飽和氣壓與溫度間的關(guān)系，明確分子力與分子間的距離關(guān)系，知道等容變化壓強與熱力學溫度成正比本題考查的是學生讀圖的能力，只要認真分析是較為容易的找出答案的，熟練課本基礎(chǔ)知識即可判斷。12. 有一只小試管倒插在燒杯的水中，此時試管恰好浮于水面，試管內(nèi)外水面的高度差為h，如圖所示.如果改變溫度或改變外界大氣壓強.則試

17、管(不考慮燒杯中水面的升降及試管壁的厚度)()A. 如僅升高溫度，則試管位置上升，h不變B. 如僅升高溫度，則試管位置下降，h增大C. 如僅升高外界壓強，則試管位置下降，h不變D. 如僅升高外界壓強，則試管位置下降，h減小【答案】AC【解析】解：A、B、根據(jù)題意可知，試管所受浮力和重力大小相等，即有：gV排=mg，由于試管重力不變，因此排開水銀的體積不變，即試管內(nèi)外的汞面高度差h不變，即封閉氣體的壓強不變。若升高溫度，根據(jù)蓋呂薩克定律可知，封閉氣體的體積增大，所以試管應(yīng)上升，故A正確，B錯誤；C、D、試管內(nèi)氣體壓強為：P=P0+h，所以當大氣壓強增大時，試管內(nèi)被封閉氣體壓強增大，根據(jù)氣態(tài)方程可

18、知，氣體等溫變化，壓強增大，體積減小，因此試管將下沉一些，此時仍有g(shù)V排=mg，即試管內(nèi)外的汞面高度差h不變，故D錯誤，C正確。故選：AC。題考查了被封閉氣體壓強的求解方法和氣態(tài)方程的簡單應(yīng)用，題目中“試管恰好浮于水銀面”說明試管所受浮力和重力大小相等，把握這一重要信息結(jié)合相關(guān)知識即可正確求解把握題目中的有用信息是解題的關(guān)鍵，如本題中正確理解“試管恰好浮于水銀面”是解題關(guān)鍵，對類似問題注意平時加強訓練，提高解題能力三、計算題13. 如圖所示，上端封閉、下端開口內(nèi)徑均勻的玻璃管，管長L=100cm，其中有一段長h=15cm的水銀柱把一部分空氣封閉在管中.當管豎直放置時，封閉氣柱A的長度LA=50

19、cm.現(xiàn)把開口端向下插入水銀槽中，直至A端氣柱長LA=37.5cm時為止，這時系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).已知大氣壓強p0=75cmHg，整個過程中溫度保持不變，試求槽內(nèi)的水銀進入管內(nèi)的長度【答案】解：對A部分氣體，由玻意耳定律有：pALAS=PALAS    pA=60cmHg解得：PA=PALALA=60×5037.5=80cmHg      對B部分氣體有：      PB=95cmHg  pB=p0=75cmHg解得：   答：槽內(nèi)的水銀進入管內(nèi)的長度為19.9cm【解析】玻璃管旋轉(zhuǎn)過程封閉氣體做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律列方程求解把開口端向下緩慢插入水銀槽中兩部分氣體均做等溫變化，分別列玻意耳定律方程，聯(lián)立即可求解該題考查了氣體的等溫變化，解決此類問題的關(guān)鍵是確定氣體的狀態(tài)及狀態(tài)參量，要特別注意密封氣體的水銀柱長度的變化14. 一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，再變化到狀態(tài)C，其狀態(tài)變化過程的pV圖象如圖所示.已知該氣體在狀態(tài)A時的溫度為27.則：該氣體在狀態(tài)B、C時的溫度分別為多少？該氣體從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程中內(nèi)能的變化量是多大？【答案】解；