人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第2章 气体、固体和液体 分层作业8 气体的等压变化和等容变化 (2).ppt

1234567891011C组核心素养拔高练11.(2024山东临沂高二期末)为了监控密闭容器内的温度变化,在容器外壁上镶嵌一个导热性能良好的汽缸,汽缸内气体温度可视为与容器内温度相等。汽缸开口向下,用不计质量的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞横截面积S=40cm2。活塞正中心下方通过一轻绳连接质量m=10kg的重物,重物放在压力传感器上,传感器连接警报器。当压力传感器上压力值减小到20N时,警报器开始报警。初始时汽缸上部和活塞之间距离L=0.5m。汽缸内温度T0=600K时,绳子刚好绷紧。已知大气压强p0=1×105Pa,活塞与器壁之间摩擦可忽略,重力加速度g取10m/s2。求:(1)警报器刚开始发出警报时,容器内的温度;(2)容器温度缓慢降至360K时,重物上升的高度。1234567891011答案(1)480K(2)0.1m解析(1)当压力传感器上压力值减小到20N时,细绳的拉力为FT=mg-F=80N12345678910111234567891011A组必备知识基础练B题组一气体的等压变化1.一定质量的气体在等压变化中体积增大了,若气体原来温度为27℃,则温度的变化是()A.升高了450K B.升高了150℃C.降低了150℃ D.降低了450℃解析由盖-吕萨克定律有,代入数据可得T2=450K,所以升高的温度Δt=ΔT=150℃,故选B。12345678910112.如图所示,一导热性能良好的汽缸内用活塞封住一定质量的气体(不计活塞与缸壁的摩擦),缸底离地高度为H,活塞距地高度为h,当温度降低时,下列说法正确的是()A.气体压强减小 B.汽缸高度H减小C.活塞高度h减小 D.气体体积增大B解析对汽缸受力分析可知m0g+p0S=pS,当温度降低时,气体的压强不变;对活塞和汽缸的整体受力分析可知(m+m0)g=kx,当温度变化时,x不变,即h不变;根据盖-吕萨克定律可得,故温度降低时,气体的体积减小,因h不变,则汽缸高度H减小,选项B正确,A、C、D错误。1234567891011题组二气体的等容变化3.在冬季,剩有半瓶热水的暖水瓶经过一个夜晚后,第二天拔瓶口的软木塞时觉得很紧,不易拔出来,这种现象的主要原因是()A.软木塞受潮膨胀B.瓶口因温度降低而收缩变小C.白天气温升高,大气压强变大D.瓶内气体因温度降低而压强减小D解析冬季气温较低,瓶中的气体体积V不变时,由查理定律知温度T减小而使压强p减小,这样瓶外的大气压力将瓶塞往下推,使瓶塞盖得紧紧的,所以拔起来就感到很吃力,故D项正确。12345678910114.(2024山西阳泉第一中学高二期中)图甲为某品牌的可加热饭盒,饭盒盖密封性良好且其上有一排气口,饭盒内部横截面积为S,质量、厚度均不计的饭盒盖与饭盒底部之间封闭了一定质量的理想气体,饭盒盖与饭盒底部之间的距离为L,且饭盒盖固定不动,可以将饭盒看成是一导热性能良好的汽缸,如图乙所示。气体的初始温度T0=300K,初始压强为大气压强,已知大气压强为p0=105Pa,重力加速度g取10m/s2。现缓慢加热饭盒使其内部气体温度达到360K,求此时封闭气体的压强。1234567891011答案1.2×105Pa1234567891011题组三理想气体的状态方程5.(多选)对于一定质量的理想气体,下列过程可能发生的是()A.气体的温度变化,但压强、体积保持不变B.气体的温度、压强保持不变,而体积发生变化C.气体的温度保持不变,而压强、体积发生变化D.气体的温度、压强、体积都发生变化CD123456789101112345678910116.如图所示,柱形汽缸固定在水平地面上,汽缸内用轻质活塞封闭一定质量的理想气体,活塞能沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气。劲度系数为k=10N/cm的轻弹簧一端与活塞相连,另一端固定在汽缸底部。活塞静止时到汽缸底部的距离为100cm,气体温度为27℃,此时弹簧的压缩量为x1=20cm。已知活塞的横截面积为S=100cm2,大气压强为p0=1×105Pa,弹簧体积不计。(1)求缸内气体的压强。(2)若缓慢对缸内气体加热直到弹簧的伸长量为x2=20cm,求此时气体的温度。1234567