1、第 1 页 共 9 页 2.4 气体实验定律的图像表示及微观解释 每课一练（教科版选修 3-3）【课堂训练】1.(2012龙岩高二检测)一定质量的理想气体,状态变化过程如图甲(p -V)中 ABC 图线所示,其中 BC 为一段双曲线.若将这一状态变化过程表示在图乙中的 p -T 图或 V-T 图上,其中正确的是( )2.为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体.下列图像能正确表示该过程中空气的压强 p 和体积 V关系的是( )3.有甲、乙、丙、丁四位同学在做“研究气体实验定律”实验时分第 2 页 共 9 页 别得到如下四幅图像.则下列说法正确的是( )A.若甲研究的
2、是查理定律，则他得到的图像是图 aB.若乙研究的是玻意耳定律，则他得到的图像是图 bC.若丙研究的是查理定律，则他得到的图像可能是图 cD.若丁研究的是盖吕萨克定律，则他得到的图像是图 d4.一定质量的理想气体 V-t 图像如图所示,在气体由状态 A 变化到状态 B 的过程中,气体的压强( )A.一定不变 B.一定减小C.一定增加 D.不能判定怎样变化5.(2012南昌高二检测)一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态B 再变化到状态 C,其状态变化过程的 p -V 图像如图所示.已知该气体在状态 A 时的温度为 27 .则该气体在状态 B、C 时的温度分别第 3 页 共 9 页 为多少?【课
3、后巩固】6.如图，p 表示压强，V 表示体积，T 为热力学温度，则各图中正确描述一定质量的气体没有发生等温变化的是( )7.如图所示，用一绝热的活塞将一定质量的理想气体密封在绝热的汽缸内(活塞与汽缸壁之间无摩擦)，现通过汽缸内一电阻丝对气体加热，则下列图像中能正确反映气体的压强 p、体积 V 和温度T 之间关系的是( ) 第 4 页 共 9 页 8.如图所示是一定质量的气体从状态 A 经过状态 B 到状态 C，再到状态 A 的 p -T 图像,由图可知( )A.VA=VB B.VBVC C.VB=VC D.VAVC9.如图，p 表示压强，V 表示体积，T 表示热力学温度，t 表示摄氏温度，下列
4、各图中正确描述一定质量的气体等压变化规律的是( )10.(2011上海高考)如图，一定量的理想气体从状态 a 沿直线变化到状态 b，在此过程中其压强( )A.逐渐增大 B.逐渐减小第 5 页 共 9 页 C.始终不变 D.先增大后减小11.(2012眉山高二检测)如图所示，一定质量的理想气体由状态 A沿平行于纵轴的直线变化到状态 B，则在状态变化过程中( )A.气体的温度不变B.气体的内能增加C.气体分子的平均速率减小D.气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数不变12.如图所示，一定质量的气体从状态 A 经 B、C、D 再回到 A.问AB、BC、CD、DA 分别是什么过程？已知气体在
5、状态 A 时的体积是 1 L，求在状态 B、C、D 时的体积各为多少，并把此图改为 p -V 图.第 6 页 共 9 页 答案解析1.【解析】选 A、C.从 A 到 B,压强不变,温度升高,体积增大;从 B 到 C,温度不变,体积减小,压强增大;从 C 到 A,体积不变,压强减小,温度降低.符合以上三个变化过程的是 A、C,故选 A、C.2.【解析】选 B.气体做等温变化,遵守玻意耳定律.由 pV=C 知，p 与成正比，故 B 正确.1V3.【解析】选 A、B、D.由 查理定律： C 知， A 对、C 错.由玻意耳定律：pTpVC 知，B 对.由盖吕萨 克定律： C 知， D 对.V4.【解析
6、】选 D.若 BA 的延长线交于 t 轴上-273.15 ，则是等压变化,气体压强一定不变.若与 t 轴交点位于-273.15 的右方,则气体的压强一定减小.若与 t 轴交点位于-273.15 的左方,则气体的压强一定增大.5.【解析】对于理想气体:AB，由 解得 TB=100 K，该气体在状ABp，态 B 时 的温度为 tB=100-273=-173().BC，由 解得 TC=300 K，CVT，该气体在状态 C 时的温度为 tC=300-273=27().答案：-173 27 6.【解析】选 D.A 图表示温度 T 始终不变， B、C 图表示 pV 为定值，即温度不变，A、 B、C 均为等
7、温变化，D 中 pV,此时温度必然变化，故选 D.7.【解析】选 B.活塞与汽缸壁之间无摩擦，被封闭气体的压强第 7 页 共 9 页 p=p0+mg/S 且始终是不变的，因此被封 闭的气体经历的是一个等压变化.在压强不变的情况下，体积 V 与热力学温度 T 成正比，故只有 B正确.8.【解析】选 A.A 沿直线 到 B 是等容过程,因此 VA=VB,故 A 项正确;连接 OC 可知,直线 OC 的斜率比直线 OB 的斜率小,因此 VBVC,VAVC,故B、C、D 均 错误.9.【解析】选 A、C.等压变化中,气体的压强保持不变,故 A 正确.再根据盖吕萨克定律 知，C 正确.而 B 中压强 明
8、显发生变化；D 中随温VT度的升高压强增大，故 B、D 错误.【总结提升】利用 p -T、V-T 图像解题的技巧(1)等容 变化用 p -T 图像表示，等 压变化用 V-T 图像表示，均为过原点的直线.(2)等容 变化用 V-T 图 像表示，等 压变化用 p -T 图像表示，均为平行于 T 轴 的直线.(3)p -T 图像和 V-T 图像可以相互转换.(4)应用 图像解决 问题时，要注意数学公式与图像的数图转换，图像与物理过程、物理意义之间的相互关系，对于图线有关问题的分析讨论，常常需要添加辅助线，然后根据有关方程讨论.10.【解析】选 A.在 V-T 图像中，每一点与坐 标原点的连线的斜率等
9、于压强的倒数，斜率越大，压强越小，因此从状态 a 沿直线变化到状态b，压强是逐渐增大的，故只有 A 正确.【变式备选】带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体， 第 8 页 共 9 页 用如图所示的 V-T 图表示气体的状态.开始时气体处于状态 a,然后经过过程 ab 到达状 态 b 或经过过程 ac 到达状态 c,b、c 状态温度相同.设气体在状态 b 和状态 c 时的压强分别为 pb 和 pc，温度分别为 Tb 和Tc,则( )A.pbp c,Tb=Tc B.pbp c,TbT cC.pb pc,TbT c D.pbp c,Tb=Tc【解析】选 D.在 V-T 图 像中 bc 垂直于横轴，所以
10、气体经 bc 段变化时温度不变，故为等温变化，T b=Tc，B、C 错误，V bV c,由 pbVb=pcVc 知，pbp c，A 错误，D 正确 .11.【解析】选 B.从 p -V 图像中的 AB 图线看，气体由状 态 A 变到状态 B 为 等容升压过程，根据查理定律，一定质量的气体，当体积不变时，压强跟绝对温度成正比.选项 A 中温度不 变是错误的，应该是压强增大，温度升高.气体的温度升高，内能增加，选项 B 对.气体的温度升高，分子的平均速率增大，故选项 C 错.气体的压强增大，则气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数增加，故选项 D 是错误的.12.【解题指南】解答本题应明确:(1)AB:等容变化.BC:等压变化.CD: 等温 变化.DA:等压变化.(2)根据 变化 规律选取合适的状态方程.第 9 页 共 9 页 【解析】AB 是等容升温升压过程，BC 是等 压升温增容过程，即等压膨胀，CD 是等温减压增容过程，即等温膨胀，DA 是等压降温减容过程，即等压压缩.已知 VA=1 L,则 VB=1 L(等容过程).由 (等压过程)，得 VC= = 900 L=2 L.CBTBT1450由 pDVD=pCVC(等温过程)，得 VD= =6 L.Cp32Lp -V 图如图所示.答案：等容 等压膨胀 等温膨胀 等压压缩1 L 2 L 6 L p -V 图见解析
