选修37 静电现象的应用复习练习题

 www.ks5u.com学业分层测评(七)

(建议用时：45分钟)

[学业达标]

1．一定质量的气体在体积不变时，下列有关气体的状态变化的说法正确的是(　　)

A．温度每升高1 ℃，压强的增量是原来压强的

B．温度每升高1 ℃，压强的增量是0 ℃时压强的

C．气体的压强和热力学温度成正比

D．气体的压强和摄氏温度成正比

E．压强的变化量与热力学温度的变化量成正比

【解析】　根据查理定律：p＝CT，知C正确；将T＝(273＋t)K代入得：p＝C(273＋t)，升高1 ℃时的压强为p1＝C(274＋t)，所以Δp＝C＝＝，B正确；由＝可知E正确．

【答案】　BCE

2．对于一定质量的气体，在压强不变时，体积增大到原来的两倍，则正确说法是(　　)

A．气体的摄氏温度升高到原来的两倍

B．气体的热力学温度升高到原来的两倍

C．温度每升高1 K体积增加是原来的

D．体积的变化量与温度的变化量成正比

E．气体的体积与热力学温度成正比

【解析】　由盖—吕萨克定律可知A错误，B正确；温度每升高1 ℃即1 K，体积增加是0℃体积的，C错误；由盖—吕萨克定律的变形式＝可知D正确；答案B、D、E.

【答案】　BDE

3．(2016·海淀高二检测)如图8­2­6所示，由导热材料制成的汽缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，活塞与汽缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体．将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变．下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程不相符合的是(　　)

【导学号：11200041】

图8­2­6

【解析】　由于密闭气体与外界温度相同，保持不变，是等温变化，图象A表示等容过程，A错；B表示等压变化，B错；C表示温度发生变化，C错；D、E表示等温变化，故D、E正确．

【答案】　ABC

4．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入—个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上．对其原因下列说法中不正确的是(　　)

A．当火罐内的气体温度不变时，体积减小，压强增大

B．当火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小

C．当火罐内的气体压强不变时，温度降低，体积减小

D．当火罐内的气体质量不变时，压强增大，体积减小

E．当火罐内的气体体积不变时，压强与热力学温度成正比

【解析】　纸片燃烧时，罐内气体的温度升高，将罐压在皮肤上后，封闭气体的体积不再改变，温度降低时，由p∝T知封闭气体压强减小，在外界大气压作用下罐紧紧“吸”在皮肤上，B、E选项正确；答案为A、C、D.

【答案】　ACD

5．如图8­2­7所示，甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图象，关于这两个图象的正确说法是(　　) 【导学号：11200042】

甲　　　　　　　乙

图8­2­7

A．甲是等压线，乙是等容线

B．乙图中p－t线与t轴交点对应的温度是－273.15 ℃，而甲图中V－t线与t轴的交点不一定是－273.15 ℃

C．由乙图可知，一定质量的气体，在任何情况下都是p与t成直线关系

D．乙图表明温度每升高1 ℃，压强增加相同，但甲图表明随温度的升高压强不变

E．由甲图表明温度每升高1 ℃，体积的增加相同，但乙图表明随温度的升高体积不变

【解析】　由查理定律p＝CT＝C(t＋273.15)及盖—吕萨克定律V＝CT＝C(t＋273.15)可知，甲图是等压线，乙图是等容线，故A正确；由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点温度为－273.15 ℃，即热力学温度的0 K，故B错；查理定律及盖—吕萨克定律是气体的实验定律，都是在温度不太低、压强不太大的条件下得出的，当压强很大，温度很低时，这些定律就不成立了，故C错；由于图线是直线，故D、E正确．

【答案】　ADE

6．房间里气温升高3 ℃时，房间内的空气将有1 %逸出到房间外，由此可计算出房间内原来的温度是__________℃.

【解析】　以升温前房间里的气体为研究对象，由盖—吕萨克定律：＝，解得：T＝300 K，t＝27 ℃.

【答案】　27

7．(2016·济南高二检测)如图8­2­8所示，A、B两容器容积相等，用粗细均匀的细玻璃管连接，两容器内装有不同气体，细管中央有一段水银柱，在两边气体作用下保持平衡时，A中气体的温度为0 ℃，B中气体的温度为20 ℃，如果将它们的温度都降低10℃，则水银柱将__________(填向A移动或向B移动或不动) 【导学号：11200043】

图8­2­8

【解析】　由Δp＝p，可知Δp∝，所以A部分气体压强减小的多，水银柱将向左移动．

【答案】　向A移动

8．如图8­2­9所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞的厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，A左侧汽缸的容积为V0，A、B之间容积为0.1V0，开始时活塞在A处，缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B.求：

图8­2­9

 (1)活塞移动到B时，缸内气体温度TB；

(2)画出整个过程的p­V图线；【导学号：11200044】

【解析】　(1)活塞由A移动到B的过程中，先做等容变化，后做等压变化．

＝，＝解得T＝330 K、TB＝363 K.

(2)活塞在A位置先经历等容变化，温度由297 K→330 K，压强由0.9p0→p0，之后活塞由A移动到B，气体做等压变化，压强为p0不变，温度由330 K→363 K，体积由V0→1.1V0，其p­V图如图所示：

【答案】　(1)363 K　(2)见解析

[能力提升]

9．(2016·长春检测)如图8­2­10所示，一向右开口的汽缸放置在水平地面上，活塞可无摩擦移动且不漏气，汽缸中间位置有小挡板．初始时，外界大气压为p0，活塞紧压小挡板处，现缓慢升高缸内气体温度，则如图所示的p ­T图象或p ­V图象不能正确反映缸内气体压强变化情况的是(　　) 【导学号：11200045】

图8­2­10

【解析】　初始时刻，活塞紧压小挡板，说明汽缸中的气体压强小于外界大气压强；在缓慢升高汽缸内气体温度时，气体先做等容变化，温度升高，压强增大，当压强等于大气压时活塞离开小挡板，气体做等压变化，温度升高，体积增大，A错误；在p­T图象中，等容线为过原点的直线，所以C错误，B正确；答案为ACD.

【答案】　ACD

10．如图8­2­11所示为竖直放置的上粗下细的两端封闭的细管，水银柱将气体分隔成A、B两部分，初始温度相同．使A、B升高相同温度达到稳定后，A、B两部分气体压强变化量分别为ΔpA、ΔpB，则ΔpA与ΔpB的大小关系为：ΔpA________ΔpB(填>或<或＝)

图8­2­11

【解析】　由于不知道水银柱的移动情况．不妨假设水银柱不动，这时上下两边的封闭气体均做等容变化，由查理定律＝可得Δp＝p＝kp，其中＝k为常数，又初始状态满足pB＝pA＋ρgh，可见pB>pA，因此ΔpB>ΔpA.

【答案】　<

11．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝355 mL.假设在室温(17 ℃)下罐内装有0.9 V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1 atm.若易拉罐能承受的最大压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？

【解析】　取CO2气体为研究对象，则：

初态：p1＝1 atm，T1＝(273＋17)K＝290 K，

末态：p2＝1.2 atm，T2未知．

气体发生等容变化，

由查理定律＝得

T2＝T1＝K＝348 K

t＝(348－273) ℃＝75 ℃.

【答案】　75 ℃

12．容积为2 L的烧瓶，在压强为1.0×105 Pa时，用塞子塞住瓶口，此时温度为27 ℃，当把它加热到127 ℃时，塞子被弹开了，稍过一会儿，重新把塞子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27 ℃，求：

(1)塞子弹开前的最大压强；

(2)27 ℃时剩余空气的压强．【导学号：11200046】

【解析】　塞子弹开前，瓶内气体的状态变化为等容变化．塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解．

(1)塞子打开前，选瓶中气体为研究对象：

初态：p1＝1.0×105 Pa，T1＝(273＋27) K＝300 K

末态：p2＝？T2＝(273＋127) K＝400 K

由查理定律可得p2＝＝ Pa≈1.33×105 Pa.

(2)塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象：

初态：p1′＝1.0×105 Pa，T1′＝400 K

末态：p2′＝？，T2′＝300 K

由查理定律可得p2′＝＝Pa≈7.5×104 Pa.

【答案】　(1)1.33×105 Pa　(2)7.5×104 Pa