2-2-1氣體的等溫變化(人教版2019選擇性必修第三冊)(解析版)

2.2.1氣體的等溫變化分層作業(yè)題組一探究氣體等溫變化的規(guī)律1.（2022春·吉林長春·高二長春十一高階段練習）某同學用如圖所示裝置探究氣體等溫變化的規(guī)律。關(guān)于該實驗的操作，下列說法正確的是（）A．柱塞上涂油的目的是為了減小摩擦，便于推拉柱塞B．柱塞與注射器之間的摩擦會影響壓強的測量C．為了方便推拉柱塞，應(yīng)用手握緊注射器再推拉柱塞D．實驗中，探究體積與壓強的關(guān)系時，不需要測量柱塞的橫截面積【答案】D【詳解】A．在柱塞上涂油的目的即是為了減小摩擦，也是為了避免漏氣，故A錯誤；B．因為有壓力表測量氣體的壓強，則柱塞與注射器之間的摩擦對氣體壓強的測量無影響，故B錯誤；C．手握緊注射器會改變氣體的溫度，不符合實驗條件，故C錯誤；D．實驗中要驗證p由于快速推拉柱塞前后柱塞橫截面積不變，因此只需驗證p無需測量柱塞的橫截面積，故D正確。故選D。2．（2022秋·江蘇常州·高三期末）探究氣體等溫變化規(guī)律的實驗裝置，如圖所示?？諝庵拈L度由刻度尺讀取、氣體的壓強通過柱塞與注射器內(nèi)空氣柱相連的壓力表讀取。為得到氣體的壓強與體積關(guān)系，下列做法正確的是（）A．柱塞上涂油是為了減小摩擦力 B．改變氣體體積應(yīng)緩慢推拉柱塞C．推拉柱塞時可用手握住注射器 D．實驗前應(yīng)測得柱塞受到的重力【答案】B【詳解】A．柱塞上涂油是為了防止漏氣，并不是為了減小摩擦力，A錯誤；B．實驗中為了使氣體能夠做等溫變化，改變氣體體積應(yīng)緩慢推拉柱塞，B正確；C．用手握住注射器，會使氣體溫度變高，C錯誤；D．實驗前應(yīng)測量柱塞的橫截面積，并不是測量重力，這樣才能得到空氣柱的體積，D錯誤。故選B。3．（2022·全國·高三專題練習）小楷同學在做“用DIS研究溫度不變時氣體的壓強與體積的關(guān)系”實驗時，緩慢推動活塞，在使注射器內(nèi)空氣體積逐漸變小的過程中，多次從注射器的刻度上讀出體積值并輸入計算機，同時由壓強傳感器將對應(yīng)體積的壓強值通過數(shù)據(jù)采集器傳送給計算機。下列說法中正確的是（）A．實驗過程中在注射器內(nèi)壁涂油主要是為了減小摩擦B．現(xiàn)有5mL和20mL的注射器，要使注射器在較小的推力時傳感器示數(shù)能有明顯的變化，應(yīng)該選用20mL的注射器C．在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的溫度和外界的大氣壓D．現(xiàn)有20mL和50mL的注射器，作出的p?1【答案】D【詳解】A．在實驗中，要保證氣體的質(zhì)量不變，所以實驗過程中在注射器內(nèi)壁涂油主要是為了防止漏氣，故A錯誤；B．根據(jù)壓強的計算公式可得p=容積越大的注射器截面積越大，在施加相同壓力的情況下，壓強變化較小，要使注射器在較小的推力時傳感器示數(shù)能有明顯的變化，應(yīng)該選用5mL的注射器，故BC．在本實驗操作的過程中，需要保持不變的量是氣體的溫度和封閉氣體的質(zhì)量，與外界氣體的壓強無關(guān)，故C錯誤；D．現(xiàn)有20mL和50mL的注射器，作出的p?14．(2022江蘇泰州模擬)在“用DIS研究溫度不變時氣體的壓強跟體積的關(guān)系”實驗時,緩慢推動活塞,注射器內(nèi)空氣體積逐漸減小,多次測量得到注射器內(nèi)氣體壓強p、體積V變化的p-V圖線,如圖所示(其中實線是實驗所得圖線,虛線為一條雙曲線,實驗過程中環(huán)境溫度保持不變),發(fā)現(xiàn)該圖線與玻意耳定律明顯不合,造成這一現(xiàn)象的原因可能是()A.實驗時用手握住注射器B.實驗時迅速推動活塞C.注射器沒有保持水平D.推動活塞過程中有氣體泄漏【答案】D【詳解】由圖像的特點可知壓縮氣體過程中p與V的乘積減小,所以造成這一現(xiàn)象的原因可能是實驗時注射器的空氣向外泄漏,A、B、C錯誤,D正確。題組二氣體的等溫變化規(guī)律5．(氣體的等溫變化)(多選)一定質(zhì)量的氣體，在等溫變化過程中，下列物理量中發(fā)生改變的有()A．分子的平均速率 B．單位體積內(nèi)的分子數(shù)C．氣體的壓強 D．分子總數(shù)【答案】BC【詳解】等溫變化過程中，溫度不變，則分子的平均動能不變，所以分子的平均速率不變，p、V發(fā)生相應(yīng)的變化，單位體積內(nèi)的分子數(shù)也隨之發(fā)生相應(yīng)變化，但分子總數(shù)不變，故B、C正確，A、D錯誤。6．（2022·浙江寧波·鎮(zhèn)海中學模擬預(yù)測）如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量.設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣()A．體積不變，壓強變小B．體積變小，壓強變大C．體積不變，壓強變大D．體積變小，壓強變小【答案】B【詳解】試題分析：由于氣體溫度不變，屬于等溫變化，水位升高，封閉氣體的體積減小，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=C（C為定值），壓強增大，故B正確．7．（2022·高三課時練習）（多選）如圖所示，p表示壓強，V表示體積，T為熱力學溫度，下圖中能正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是（）A．B．C．D．【答案】AB【詳解】A．A圖中可以直接看出溫度不變，故A正確；B．B圖說明p∝1V即C．C圖是雙曲線的一支，但橫坐標是溫度，溫度在變化，故不是等溫線，故C錯誤；D．D圖的p－V圖線不是雙曲線，故也不是等溫線，故D錯誤。故選AB。8．（2022·全國·高三專題練習）（多選）如圖所示是一定質(zhì)量的氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B再變到狀態(tài)C的過程，A、C兩點在同一條雙曲線上，則此變化過程中（）A．從A到B的過程溫度升高B．從B到C的過程溫度升高C．從A到B再到C的過程溫度先降低再升高D．A、C兩點的溫度相等【答案】AD【詳解】A．作出過B點的等溫線如圖所示，可知TB>TA=TC故從A到B的過程溫度升高，A正確；B．從B到C的過程溫度降低，B錯誤；C．從A到B再到C的過程溫度先升高后降低，C錯誤；D．A、C兩點在同一等溫線上，溫度相同，D正確。故選AD。9.（2022·高三課時練習）一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的p?V圖像如圖所示，氣體由狀態(tài)A變化到狀態(tài)B的過程中，下列關(guān)于氣體的溫度和分子平均速率的變化情況的說法錯誤的是（）A．都一直保持不變 B．溫度先升高后降低C．溫度先降低后升高 D．平均速率先增大后減小【答案】AC【詳解】根據(jù)題意，由圖像可知p則A、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上，可在p－V圖像上作出幾條等溫線，如圖所示由于離原點越遠的等溫線溫度越高，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小。本題選說法錯誤的，故選AC。10．(多選)如圖所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過程，下列說法正確的是()A．D→A是一個等溫過程B．A→B是一個等溫過程C．TA>TBD．B→C過程中，氣體體積增大、壓強減小、溫度不變【答案】AD【詳解】若p－eq\f(1,V)圖像是過原點的一條直線，則說明氣體發(fā)生等溫變化，故D→A是一個等溫過程，A正確；A到B過程溫度升高，B、C錯誤；B→C是一個等溫過程，V增大，p減小，D正確．11．（2023·全國·高三專題練習）如圖，封有空氣的玻璃瓶開口向下靜置于恒溫水中。將其緩慢往下壓了一小段距離，此過程中氣體的質(zhì)量保持不變。不考慮氣體分子間的相互作用，則能反映瓶內(nèi)氣體狀態(tài)變化的圖像是（）A．B．C．D．【答案】C【詳解】由題意可知氣體經(jīng)歷等溫變化，且壓強增大，體積減小，根據(jù)玻意耳定律可知p與V的乘積不變，即p-V圖像應(yīng)為雙曲線的一支，p?112．（2022·全國·高三專