2.3 《氣體的等壓變化和等容變化》筑基提能同步練習高中...

更新時間：2024-09-29 瀏覽次數(shù)：4 類型：同步測試

一、筑基培根——建立物理觀念

1. (2024高二下·滄州月考) 如圖所示。一導熱性良好且足夠長的汽缸，倒置懸掛于天花板下，汽缸內(nèi)被活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體。活塞質(zhì)量為m，橫截面積為S。當?shù)卮髿鈮簭姙閜且不變，重力加速度為g，忽略一切摩擦。當環(huán)境溫度緩慢升高時，下列說法正確的是（）

A . 懸線的拉力變小 B . 被封閉的理想氣體的內(nèi)能不變 C . 被封閉的理想氣體的壓強大小不變，且始終為 $\text{[math]}$ D . 外界對氣體做功

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2. (2024高二下·北京市月考) 如圖所示，向一個空的鋁制飲料罐中插入一根透明吸管，吸管的容積遠小于飲料罐的容積，二者間的接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱。如果不計大氣壓強的變化，并依據(jù)制作時的氣溫和氣壓在吸管上等間距畫出刻度線，這就是一個簡易的溫度計。下列說法正確的是（）

A . 圖中由左向右刻度線對應的示數(shù)減小 B . 相鄰刻度線對應的示數(shù)差值相同 C . 為提高測量精度，應該用粗一點的吸管 D . 冬天氣壓比夏天大，若溫度計在夏天制作，則冬天使用時測量值會偏大

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3. (2024高二下·宿遷期末) 一定質(zhì)量的理想氣體，體積不變，溫度升高，則（　?。?

A . 分子數(shù)密度不變，壓強不變 B . 分子平均動能變大，壓強變大 C . 分子平均動能變小，壓強變小 D . 單位時間、單位面積上碰撞器壁的分子數(shù)減少

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4. (2024高二下·西安期末) 如圖所示，兩個容器A和B容積不同，內(nèi)部裝有氣體，其間用細管相連，管中有一小段水銀柱將兩部分氣體隔開。當A中氣體溫度為t_A ， B中氣體溫度為t_B ，且t_A>t_B ，水銀柱恰好在管的中央靜止。若對兩部分氣體加熱，使它們的溫度都升高相同的溫度，下列說法正確的是（　　）

A . 水銀柱將向上移動 B . 水銀柱一定保持不動 C . 水銀柱將向下移動 D . 水銀柱的移動情況無法判斷

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5. (2024高二下·漢壽月考) 如圖所示，容器A、B中盛有氫氣和氧氣，用一段水平細玻璃管連通，管內(nèi)有一段水銀柱將兩種氣體隔開。當氫氣的溫度為10℃、氧氣的溫度為30℃時，水銀柱保持靜止。當兩氣體均減少5℃時，水銀柱將怎樣移動（　?。?p>

A . 向B方移動 B . 向A方移動 C . 靜止不動 D . 無法判斷

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6. (2024高二下·濱江期中) 如圖所示，一水槽內(nèi)盛有某種液體，一粗細均勻的導熱良好的玻璃瓶底朝上漂浮在液體中，玻璃瓶內(nèi)外液面高度差為h，若環(huán)境溫度緩慢升高，大氣壓強始終不變，下列說法正確的是（　?。?p style="text-align:justify;">

A . 玻璃瓶內(nèi)外液面高度差h變大 B . 玻璃瓶內(nèi)氣體壓強變大 C . 玻璃瓶逐漸上浮 D . 玻璃瓶受到的浮力變大

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7. (2024高二下·旺蒼期末) 如圖所示為汽車的真空胎，胎內(nèi)充入一定質(zhì)量的理想空氣，夜間由于氣溫降低，胎內(nèi)的氣體壓強變低。假設(shè)此過程胎內(nèi)氣體的體積不變且不漏氣，與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體（　?。?p style="text-align:left;">

A . 單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少 B . 單位時間碰撞胎內(nèi)壁單位面積的分子數(shù)不變 C . 分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大 D . 速率大的分子占比變少，分子平均速率變小

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二、能力發(fā)展——科學探究與思維

8. (2024高二下·旺蒼期末) 在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”的實驗中，如圖所示，導熱性能良好的注射器下端口有橡膠套，它和柱塞一起把一段空氣柱封閉在玻璃管中，以這段空氣柱為研究對象，實驗過程中它的質(zhì)量不變?？諝庵膲簭妏可以從壓力表直接讀出，空氣柱的體積V可從注射器標度讀出，用手把柱塞向下或向上拉，讀出體積與壓強的幾組數(shù)據(jù)。
以p為縱坐標，以 $\text{[math]}$ 為橫坐標，把實驗得到的各組數(shù)據(jù)在坐標系中描點。小樣、小真和小超同學所在小組在某次實驗過程中，環(huán)境溫度前期正常，后期突然降低，其他操作均規(guī)范，則該小組最后得到的 $\text{[math]}$ 圖像可能是圖中的（　?。?/p>

A . B . C . D .

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9. (2024高二下·天河期中) 如圖所示，一端封閉、一端開口的U形管豎直放置，管中有兩段水銀柱封閉著a、b兩部分氣體，若保持a部分氣體溫度不變，使b部分氣體溫度升高，則（　?。?p style="text-align:left;">

A . a的體積和壓強不變；b的體積變大，壓強不變 B . a的體積變小，壓強變大；b的體積變大，壓強變小 C . a的體積變小，壓強變大；b的體積變大，壓強不變 D . a和b的體積都變大，壓強都變小

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10. (2024高二下·海安月考) 如圖，一兩端封閉的玻璃管在豎直平面內(nèi)傾斜放置，與水平面間的夾角為θ，一段水銀柱將管內(nèi)一定質(zhì)量氣體分割成兩部分。在下列各種情況中，能使管中水銀柱相對玻璃管向a端移動的情況是（）

A . 降低環(huán)境溫度 B . 在豎直平面內(nèi)以b點為軸逆時針緩慢轉(zhuǎn)動玻璃管 C . 保持θ角不變，使玻璃管減速上升 D . 使玻璃管垂直紙面向外做加速運動

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11. (2024高二下·長沙月考) 豎直平面內(nèi)有一粗細均勻的玻璃管，管內(nèi)有兩段水銀柱封閉兩段空氣柱a、b，各段水銀柱高度如圖所示，大氣壓強 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，下列說法正確的是（??）

A . 空氣柱b的壓強為 $\text{[math]}$ B . 空氣柱b的壓強為 $\text{[math]}$ C . 空氣柱a的壓強為 $\text{[math]}$ D . 空氣柱a的壓強為 $\text{[math]}$

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12. (2024高二下·凱里月考) 如圖是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規(guī)律圖橫坐標表示速率，縱坐標表示某一速率內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百比由圖可知（　　）

A . 同一溫度下氧氣分子呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律 B . 隨著溫度的升高每一個氧氣分子的速率都增大 C . 隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大 D . ①狀態(tài)的溫度比②狀態(tài)的溫度高

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13. (2022高二下·撫州期末) “用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”實驗中，實驗裝置如圖。
1. （1）保持溫度不變，封閉氣體的壓強p用測量，其體積V由讀出。
2. （2）小紅按實驗步驟開始實驗，但最后得到p和V的乘積逐漸增大。
  ①由此可推斷，她的實驗結(jié)果可能為圖。
  ②圖線彎曲的可能原因是在實驗過程中。
  A．注射器中有異物
  B．連接軟管中存在氣體
  C．注射器內(nèi)氣體溫度升高
  D．注射器內(nèi)氣體溫度降低
  ③根據(jù)②的回答，可采取的改正措施是。（寫出一種即可）
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三、科學本質(zhì)——質(zhì)疑交流與創(chuàng)新

14. (2022·廣州模擬) 如圖所示，導熱氣缸開口向右水平放置，缸內(nèi)活塞密閉效果良好且能無摩擦滑動。開始時活塞在虛線位置靜止（狀態(tài)I），封閉氣體體積為V=1L，通過給缸體緩慢加熱，氣體膨脹至體積加倍（狀態(tài)Ⅱ），此時氣缸內(nèi)壁的卡銷自動開啟，同時停止加熱，待氣缸慢慢冷卻至環(huán)境溫度（狀態(tài)Ⅲ）。若封閉氣體可視為理想氣體，環(huán)境溫度為27℃，外界大氣壓強為p₀=1.0×10⁵Pa。求：
1. （1）請在坐標圖上畫出封閉氣體的壓強p隨熱力學溫度T的變化圖像，并通過計算說明作圖所需的關(guān)鍵狀態(tài)參量；
2. （2）若給缸體緩慢加熱的過程，氣體吸收的熱量為Q=220J，則在氣缸冷卻的過程氣體放出的熱量是多少？
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15. (2022高二下·武漢期末) 如圖甲所示，用氣體壓強傳感器探究氣體等溫變化的規(guī)律，操作步驟如下：
①把注射器活塞推至注射器中間某一位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接；
②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p；
③重復上述步驟②，多次測量；
④根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，作出 $\text{[math]}$ 圖線，如圖乙所示。
1. （1）完成本實驗的基本要求是____（填正確答案標號）；
  
  A . 在等溫條件下操作 B . 封閉氣體的注射器密封良好 C . 必須弄清所封閉氣體的質(zhì)量 D . 氣體的壓強和體積必須用國際單位
2. （2）理論上由 $\text{[math]}$ 圖線分析可知：如果該圖線，就說明氣體的體積跟壓強的倒數(shù)成正比，即體積與壓強成反比；
3. （3）若實驗操作規(guī)范正確，則圖乙中 $\text{[math]}$ 代表。
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16. (2024高二下·重慶市月考) 如圖所示，一內(nèi)徑均勻的導熱 $\text{[math]}$ 形管豎直放置，右側(cè)管口封閉，左側(cè)上端與大氣相通，一段水銀柱 $\text{[math]}$ 和一個光滑輕質(zhì)活塞 $\text{[math]}$ 將 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩部分空氣封在管內(nèi)。初始穩(wěn)定狀態(tài)下， $\text{[math]}$ 氣柱長度為 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 氣柱長度為 $\text{[math]}$ ，兩管內(nèi)水銀面的高度差 $\text{[math]}$ 。已知大氣壓強恒為 $\text{[math]}$ ，環(huán)境溫度恒為 $\text{[math]}$ ?；卮鹣铝袉栴}：
1. （1）求初始穩(wěn)定狀態(tài)下 $\text{[math]}$ 氣體的壓強 $\text{[math]}$ ；
2. （2）為使左右兩管內(nèi)液面等高，現(xiàn)僅對 $\text{[math]}$ 氣體緩慢加熱，求兩液面等高時，氣體的溫度 $\text{[math]}$ 。
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17. (2020·襄陽模擬) 如圖所示，固定的氣缸Ⅰ和氣缸Ⅱ的活塞用勁度系數(shù)為k＝200N/cm的輕質(zhì)彈簧相連，兩活塞橫截面積的大小滿足S₁＝2S₂ ，其中S₂＝20cm² ．兩氣缸均用導熱材料制成，內(nèi)壁光滑，兩活塞可自由移動。初始時兩活塞靜止不動，與氣缸底部的距離均為L₀＝30cm，環(huán)境溫度為T₀＝300K，外界大氣壓強為 $\text{[math]}$ ，彈簧處于原長?，F(xiàn)只給氣缸Ⅰ緩慢加熱，使氣缸Ⅱ的活塞緩慢移動了15cm。已知活塞沒有到達氣缸口，彈簧能保持水平，氣缸內(nèi)氣體可視為理想氣體。求此時：

（a）彈簧的形變量；

（b）氣缸Ⅰ內(nèi)氣體的溫度。

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