第二章第二節(jié)基礎對點練考點1氣體的等容變化1．將氧氣瓶由寒冷的室外搬到溫暖的室內，并放置一段時間，瓶內氧氣()A．分子熱運動的平均動能變小，壓強變小B．分子熱運動的平均動能變小，壓強變大C．分子熱運動的平均動能增大，壓強變小D．分子熱運動的平均動能增大，壓強變大【答案】D【解析】將氧氣瓶由寒冷的室外搬到溫暖的室內，并放置一段時間，瓶內氧氣溫度升高，氣體分子熱運動的平均動能增大；氧氣瓶的容積不變，所以氧氣的體積不變，根據查理定律eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)可知，溫度升高，氣體的壓強變大．故選D．2．一定質量的理想氣體，在體積保持不變的條件下，若氣體熱力學溫度值升高到原來的2倍，則()A．氣體的壓強增大到原來的2倍 B．氣體的壓強減小到原來的一半C．氣體的壓強可能不變 D．氣體壓強與體積的乘積不變【答案】A【解析】根據查理定律eq\f(p,T)＝c可知，一定質量的理想氣體，在體積保持不變的條件下，若氣體熱力學溫度值升高到原來的2倍，則氣體的壓強增大到原來的2倍．故選A．3．(2024年上海期中)如圖所示，處于豎直平面內的兩端封閉理想氣體的U形管、粗細均勻，左管置于容器A中，右管置于容器B中，此時溫度相同，右管水銀面比左管水銀面高h，若同時將A、B升高相同溫度，則()A．h一定增加B．右管氣體體積不一定減小C．左管氣體壓強不一定增大D．右管氣體壓強和左管氣體壓強增加一樣多【答案】A【解析】設U形管豎直管中水銀柱的高度差為h，則pA＝pB＋ph，假設溫度升高時水銀柱不移動，則由查理定律得eq\f(p,p′)＝eq\f(T,T＋ΔT)，壓強的變化量Δp＝p′－p＝eq\f(ΔT,T)p，ΔT相同，兩氣體初溫相等，A的初始壓強大，因此A的壓強增量更多，因此A中液柱下降，B中上升，A體積變大，B體積變小，即pA′＝pB′＋ph1，h1＞h，故選A．考點2氣體的等壓變化4．(2024年云南期末)一定質量的理想氣體，由狀態(tài)A經狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中狀態(tài)A到狀態(tài)B過程為等壓變化，狀態(tài)B到狀態(tài)C過程為等容變化．已知VA＝0.2m3，TA＝TC＝280K，TB＝308K．氣體在狀態(tài)B時的體積大小VB和氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C過程中壓強p的變化情況是()A．VB＝0.22m3；p增大 B．VB＝0.22m3；p減小C．VB＝0.18m3；p增大 D．VB＝0.18m3；p減小【答案】B【解析】狀態(tài)A到狀態(tài)B過程為等壓變化，則有eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，可得VB＝0.22m3，狀態(tài)B到狀態(tài)C過程為等容變化，根據查理定律可知，溫度降低，則壓強p減?。蔬xB．5．一定質量的理想氣體，在壓強不變的情況下，溫度由5℃升高到10℃，體積的增量為ΔV1；溫度由283K升高到288K，體積的增量為ΔV2，則()A．ΔV1＝ΔV2 B．ΔV1＞ΔV2C．ΔV1＜ΔV2 D．無法確定【答案】A【解析】在壓強不變的情況下，由蓋-呂薩克定律eq\f(V,T)＝eq\f(ΔV,ΔT)＝c，得ΔV＝eq\f(ΔT,T)V，所以ΔV1＝eq\f(5,278)V1，ΔV2＝eq\f(5,283)V2，因為V1、V2分別是氣體在5℃和283K時的體積，而eq\f(V1,278)＝eq\f(V2,283)，所以ΔV1＝ΔV2，故選A．6．(2024年凌源模擬)有一間空教室開著窗戶，早上6點時室溫為7℃，中午12點時室溫為17℃，假定大氣壓強無變化，則早上6點與中午12點教室內的空氣質量比值為()A．eq\f(7,17) B．eq\f(17,7) C．eq\f(28,29) D．eq\f(29,28)【答案】D【解析】根據理想氣體實驗定律，在壓強不變的情況下有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，解得eq\f(V1,V2)＝eq\f(T1,T2)＝eq\f(273＋7,273＋17)＝eq\f(28,29)，空氣體積變大使一定質量的空氣密度減小，早上6點與中午12點教室內的空氣密度之比為eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(\f(m,V1),\f(m,V2))＝eq\f(V2,V1)＝eq\f(29,28)，而教室的體積不變，所以早上6點與中午12點教室內的空氣質量比值為eq\f(29,28)．故選D．考點3p－T圖像的理解和應用7．(多選)如圖所示是一定質量的氣體從狀態(tài)A經B到狀態(tài)C的p－T圖像，由圖像可知()A．VA＝VB B．VB＝VCC．VB＜VC D．VA＞VC【答案】AC【解析】圖線AB的延長線過p－T圖像的坐標原點，說明從狀態(tài)A到狀態(tài)B是等容變化，故A正確；連接OC，直線OC也是一條等容線，且直線的斜率比AB小，則C狀態(tài)的體積要比A、B狀態(tài)大，故C正確．也可以由玻意耳定律來分析B到C的過程，該過程是等溫變化，由pV＝c知，壓強p減小，體積V必然增大，B、D錯誤．8．如圖所示是某氣體經歷的兩個狀態(tài)變化過程的p－T圖像，對應的p－V圖像應是()eq\o(\s\up7(),\s\do5(A))eq\o(\s\up7(),\s\do5(B))eq\o(\s\up7(),\s\do5(C))eq\o(\s\up7(),\s\do5(D))【答案】C【解析】在p－T圖像中AB的延長線過原點，所以A→B為等容過程，體積不變，從A到B氣體的壓強增大，溫度升高；B→C為等溫過程，從B到C氣體的壓強減小，體積變大，C正確．9．(多選)如圖所示，甲、乙為一定質量的某種氣體的等容或等壓變化圖像，關于這兩個圖像的正確說法是()A．甲是等壓線，乙是等容線B．圖乙中p－t線與t軸交點對應的溫度是－273.15℃，而甲圖中V－t線與t軸的交點對應的溫度不一定是－273.15℃C．由圖乙可知，對于一定質量的氣體，在任何情況下都是p與t成一次函數(shù)關系D．圖乙表明溫度每升高1℃，壓強增加量相同，但甲圖表明隨溫度的升高，壓強不變【答案】AD【解析】由查理定律p＝cT＝c(t＋273.15K)及蓋-呂薩克定律V＝cT＝c(t＋273.15K)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軸的交點對應的溫度為－273.15℃，即熱力學溫度的0K，故B錯誤；查理定律及蓋-呂薩克定律是氣體的實驗定律，都是在溫度不太低、壓強不太大的條件下得出的，當壓強很大、溫度很低時，這些定律就不成立了，故C錯誤；由于圖線是直線，故D正確．綜合提升練10．某學習小組設計了一種測溫裝置，用于測量教室內的氣溫(教室內的氣壓為一個標準大氣壓，相當于76cm汞柱產生的壓強)，結構如圖所示，導熱性能良好的大玻璃泡A內有一定量的氣體，與A相連的B管插在水銀槽中，B管內水銀面的高度x可反映所處環(huán)境的溫度，據此在B管上標注出溫度的刻度值．當教室內溫度為7℃時，B管內水銀面的高度為20cm．B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計，則以下說法正確的是()A．B管上所刻的溫度數(shù)值上高下低B．B管內水銀面的高度為16cm時，教室內的溫度為17℃C．B管上所刻的溫度數(shù)值間隔是不均勻的D．若把這個已刻好溫度值的裝置移到高山上，測出的溫度比實際溫度偏高【答案】D【解析】當溫度升高時，管內氣體體積變大，B管液面降低，則B管上所刻的溫度數(shù)值上低下高，A錯誤；B管的體積與大玻璃泡A的體積相比可忽略不計，可認為氣體做等容變化，則當溫度為7℃時候，設溫度為T1＝273K＋7K＝280K，玻璃泡A內氣體壓強為p1＝76cmHg－20cmHg＝56cmHg，溫度改變?yōu)門2時，氣體壓強為p2＝76cmHg－16cmHg＝60cmHg，根據eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2,T2)，可得T2＝300K＝27℃，B錯誤；溫度改變?yōu)門時，氣體壓強為p＝76－x，根據eq\f(p1,T1)＝eq\f(p,T)，可得T＝380－5x，則B管上所刻的溫度數(shù)值間隔是均勻的，C錯誤；若把這個已經刻好溫度值的裝置移到高山上，大氣壓強比地面偏小，導致A內體積偏大，管內液面下降，則測出的溫度比實際偏高，D正確．11．如圖所示，氣缸呈圓柱形，上部有擋板，內部高度為h．筒內一個很薄的質量不計的活塞封閉一定量的理想氣體，開始時活塞處于離底部eq\f(h,2)的高度，外界大氣壓強為1×105Pa，溫度為127℃，現(xiàn)對氣體加熱．求：(1)當活塞剛好到達氣缸口時氣體的溫度；(2)氣體溫度達到607℃時氣體的壓強．解：以封閉氣體為研究對象，p1＝p2＝p0，做等壓變化．由蓋-呂薩克定律有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)，代入數(shù)據解得T2＝800K．(2)T3＝607℃＝880K＞T2，到達氣缸口之后做等容變化．由查理定律有eq\f(p2,T2)＝eq\f(p3,T3)，代入數(shù)據解得p3＝1.1×105Pa．12．如圖所示，一定質量的某種氣體從狀態(tài)A經B、C、D再回到A，問AB、BC、CD、DA各是什么過程？已知氣體在狀態(tài)A時體積為1L，求其在狀態(tài)B、C、D時的體積各為多少？并把此圖改畫為p－V圖．解：AB過程是等容升溫升壓，BC過程是等壓升溫增容即等壓膨脹，CD過程是等溫減壓增容即等溫膨脹，DA過程是等壓降溫減容即等壓壓縮．已知VA＝1L，VB＝1L(等容過程)，由eq\f(VC,TC)＝eq\f(VB,TB)(等壓過程)得VC＝eq\f(VB,TB)TC＝eq\f(1,450)×900L＝2L，由pDVD＝pCVC(等溫過程)得VD＝eq\f(pCVC,pD)＝eq\f(3×2,1)L＝6L，改畫的p－V圖如圖所示．13．我國部分地區(qū)有放孔明燈祈福的習俗．如圖所示為一圓柱形孔明燈，下端開口，其底面面積S＝0.5m2，高h＝1.0m，燈體的質量為m＝0.1kg．現(xiàn)將燈體固定，加熱燈內氣體，使溫度由7℃升至77℃．已知常壓下7℃時空氣密度ρ＝1.2kg/m3，重力加速度g取10m/s2，求：(1)燈內剩余氣體的質量與加熱前燈內氣體的質量之比；(2)燈體解除固定，孔明燈恰能升空時燈內的溫度．解：(1)加熱前氣體溫度為T1＝280K，加熱后的氣體溫度為T2＝350K．設圓柱的體積為V，逸出氣體的體積為ΔV1，對剩余氣體，根據蓋-呂薩克定律得eq\f(V－ΔV1,T1)＝eq\f(V,T2)，解得ΔV1＝eq\f(V,5)，同溫同