2.3 《气体的等压变化和等容变化》 筑基提能同步练习 高中物理选择性必修第三册（人教版2019）
试卷更新日期：2024-09-29 类型：同步测试
一、筑基培根——建立物理观念
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1. 如图所示，容器A、B中盛有氢气和氧气，用一段水平细玻璃管连通，管内有一段水银柱将两种气体隔开。当氢气的温度为10℃、氧气的温度为30℃时，水银柱保持静止。当两气体均减少5℃时，水银柱将怎样移动（ ）
A、向B方移动 B、向A方移动 C、静止不动 D、无法判断二、能力发展——科学探究与思维
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2. 如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为θ，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（ ）
A、降低环境温度 B、在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管 C、保持θ角不变，使玻璃管减速上升 D、使玻璃管垂直纸面向外做加速运动3. “用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，实验装置如图。
(1)、保持温度不变，封闭气体的压强p用测量，其体积V由读出。(2)、小红按实验步骤开始实验，但最后得到p和V的乘积逐渐增大。①由此可推断，她的实验结果可能为图。
②图线弯曲的可能原因是在实验过程中。
A．注射器中有异物
B．连接软管中存在气体
C．注射器内气体温度升高
D．注射器内气体温度降低
③根据②的回答，可采取的改正措施是。（写出一种即可）
三、科学本质——质疑交流与创新
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4. 如图所示，导热气缸开口向右水平放置，缸内活塞密闭效果良好且能无摩擦滑动。开始时活塞在虚线位置静止（状态I），封闭气体体积为V=1L，通过给缸体缓慢加热，气体膨胀至体积加倍（状态Ⅱ），此时气缸内壁的卡销自动开启，同时停止加热，待气缸慢慢冷却至环境温度（状态Ⅲ）。若封闭气体可视为理想气体，环境温度为27℃，外界大气压强为p0=1.0×105Pa。求：
(1)、请在坐标图上画出封闭气体的压强p随热力学温度T的变化图像，并通过计算说明作图所需的关键状态参量；(2)、若给缸体缓慢加热的过程，气体吸收的热量为Q=220J，则在气缸冷却的过程气体放出的热量是多少？5. 如图甲所示，用气体压强传感器探究气体等温变化的规律，操作步骤如下：
①把注射器活塞推至注射器中间某一位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；
③重复上述步骤②，多次测量；
④根据记录的数据，作出图线，如图乙所示。
(1)、完成本实验的基本要求是____（填正确答案标号）；A、在等温条件下操作 B、封闭气体的注射器密封良好 C、必须弄清所封闭气体的质量 D、气体的压强和体积必须用国际单位(2)、理论上由图线分析可知：如果该图线 ， 就说明气体的体积跟压强的倒数成正比，即体积与压强成反比；(3)、若实验操作规范正确，则图乙中代表。6. 如图所示，一内径均匀的导热形管竖直放置，右侧管口封闭，左侧上端与大气相通，一段水银柱和一个光滑轻质活塞将、两部分空气封在管内。初始稳定状态下，气柱长度为 ， 气柱长度为 ， 两管内水银面的高度差。已知大气压强恒为 ， 环境温度恒为。回答下列问题：
(1)、求初始稳定状态下气体的压强；(2)、为使左右两管内液面等高，现仅对气体缓慢加热，求两液面等高时，气体的温度。7. 如图所示，固定的气缸Ⅰ和气缸Ⅱ的活塞用劲度系数为k＝200N/cm的轻质弹簧相连，两活塞横截面积的大小满足S1＝2S2 ， 其中S2＝20cm2 ． 两气缸均用导热材料制成，内壁光滑，两活塞可自由移动。初始时两活塞静止不动，与气缸底部的距离均为L0＝30cm，环境温度为T0＝300K，外界大气压强为 ，弹簧处于原长。现只给气缸Ⅰ缓慢加热，使气缸Ⅱ的活塞缓慢移动了15cm。已知活塞没有到达气缸口，弹簧能保持水平，气缸内气体可视为理想气体。求此时：
（a）弹簧的形变量；
（b）气缸Ⅰ内气体的温度。
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