2023春新教材高中物理第2章氣體液體和固體第1節(jié)氣體實驗定律(Ⅰ)課后提升訓練粵教版選擇性

第二章第一節(jié)A組·基礎(chǔ)達標1．如圖為一種減震墊，上面布滿了圓柱狀薄膜氣泡，每個氣泡內(nèi)充滿體積為V0，壓強為p0的氣體，當平板狀物品平放在氣泡上時，氣泡被壓縮．若氣泡內(nèi)氣體可視為理想氣體，其溫度保持不變，當體積壓縮到V時氣泡與物品接觸面的面積為S，則此時每個氣泡內(nèi)氣體對接觸面處薄膜的壓力為()A．eq\f(V0,V)p0S B．eq\f(V0S,Vp0)C．eq\f(p0S,V) D．eq\f(V0p0,SV)【答案】A【解析】設壓力為F，壓縮后氣體壓強為p，由p0V0＝pV和F＝pS，得F＝eq\f(V0,V)p0S．2．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【解析】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)玻意耳定律pV＝c(c為定值)，壓強增大，故B正確．3．一個氣泡由湖面下20m深處上升到湖面下10m深處，它的體積約變?yōu)樵瓉眢w積的(溫度不變，ρ水＝103kg/m3，大氣壓強p0＝105Pa)()A．3倍 B．2倍C．1.5倍 D．0.7【答案】C【解析】水下深20m處，壓強為3p0(p0為大氣壓強)，10m深處，壓強為2p0，由玻意耳定律得3p0V1＝2p0V2，V2＝1.5V1，故C正確．4．如圖是一定質(zhì)量的某種氣體在p－V圖中的等溫線，A、B是等溫線上的兩點，△OAD和△OBC的面積分別為S1和S2，則()A．S1＞S2 B．S1＝S2C．S1＜S2 D．無法比較【答案】B【解析】△OBC的面積S2＝eq\f(1,2)BC·OC＝eq\f(1,2)pBVB，同理，△OAD的面積S1＝eq\f(1,2)pAVA，根據(jù)玻意耳定律pAVA＝pBVB，可知兩個三角形面積相等．5．(多選)如圖所示為一定質(zhì)量的氣體的兩條等溫線，則下列關(guān)于各狀態(tài)溫度的說法正確的有()A．tA＝tB B．tB＝tCC．tC>tA D．tD>tA【答案】ACD【解析】兩條等溫線，故tA＝tB，tC＝tD，故A正確；兩條等溫線比較，tD>tA，tC>tA，故B錯誤，C、D正確．6．(多選)下圖中，p表示壓強，V表示體積，T為熱力學溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是()ABCD【答案】AB【解析】A圖中可以直接看出溫度不變；B圖說明p∝eq\f(1,V)，即p·V＝常數(shù)，是等溫過程；C圖是雙曲線，但橫坐標不是體積V，不是等溫線，D圖的p－V圖線不是雙曲線，故也不是等溫線．7．如圖，汽缸倒掛在天花板上，用光滑的活塞密封一定量的氣體，活塞下懸掛一個沙漏，保持溫度不變，在沙緩慢漏出的過程中，氣體的()A．壓強變大，體積變大 B．壓強變大，體積變小C．壓強變小，體積變大 D．壓強變小，體積變小【答案】B【解析】設活塞和沙漏的總質(zhì)量為m，則對活塞分析可知pS＋mg＝p0S，則當m減小時，p增大；根據(jù)玻意耳定律pV＝c，可知體積減小，B正確．8．(多選)某同學做“驗證玻意耳定律”實驗時，將注射器豎直放置，測得的數(shù)據(jù)如下表所示，發(fā)現(xiàn)第5組數(shù)據(jù)中的pV乘積有較大偏差，如果讀數(shù)和計算無誤，那么造成此偏差的原因可能是()實驗次序12345p/(×105Pa)1.211.060.930.800.66V/mL33.237.843.850.469.2pV/(×105Pa·mL)40.240.140.740.345.7A．溫度升高 B．溫度降低C．漏入氣體 D．漏出氣體【答案】AC【解析】若pV值變大，可能是溫度升高使p增大；當溫度一定時，也可能是氣體變多使p變大，即氣體質(zhì)量變大．溫度升高，與結(jié)論相符，A正確；溫度降低，與結(jié)論不相符，B錯誤；漏入氣體，與結(jié)論相符，C正確；D漏出氣體，與結(jié)論不相符，D錯誤．9．(多選)如圖所示是醫(yī)院給病人輸液的部分裝置示意圖．在輸液過程中()A．A瓶中的藥液先用完B．當A瓶中液面下降時，B瓶內(nèi)液面高度保持不變C．隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強逐漸增大D．隨著液面下降，A瓶內(nèi)C處氣體壓強保持不變【答案】ABC【解析】在藥液從B瓶中流下時，封閉氣體體積增大，溫度不變，根據(jù)玻意耳定律知，氣體壓強減小，A瓶中空氣將A瓶中藥液壓入B瓶補充，所以B中流出多少液體，A瓶就會有多少液體流入B瓶，所以B瓶液面保持不變，直到A瓶液體全部流入B瓶，所以A瓶液體先用完，故A、B正確；A瓶瓶口處壓強和大氣壓相等，但液面下降，液體產(chǎn)生壓強減小，因此封閉氣體壓強增大，故C正確，D錯誤．B組·能力提升10．用DIS研究一定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強與體積關(guān)系的實驗裝置如圖所示，實驗步驟如下：①把注射器活塞移至注射器中間位置，將注射器與壓強傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機逐一連接；②移動活塞，記錄注射器的刻度值V，同時記錄對應的由計算機顯示的氣體壓強值p；③用V－eq\f(1,p)圖像處理實驗數(shù)據(jù)，得出如圖所示圖線．(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，實驗中采取的主要措施是________________________________________________________________________．(2)為了保持封閉氣體的溫度不變，實驗中采取的主要措施是____________________和_______________________________________．(3)如果實驗操作規(guī)范正確，但如圖所示的V－eq\f(1,p)圖線不過原點，則V0代表________________________________________________________________．【答案】(1)在注射器活塞上涂潤滑油，增加氣密性(2)移動活塞要緩慢手不要握住注射器封閉氣體部分(3)注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積【解析】(1)本實驗研究一定質(zhì)量的氣體，需保持氣體質(zhì)量不變，故實驗裝置不能漏氣，所以需在活塞上涂潤滑油，增加氣密性．(2)本實驗氣體溫度保持不變，一切容易引起氣體溫度發(fā)生變化的因素都要盡量避免．所以推拉活塞時一定要緩慢、外界與氣體盡量不要有溫差而發(fā)生熱傳遞．(3)一定質(zhì)量氣體溫度不變時pV乘積保持不變，即p與V成反比，那么V與eq\f(1,p)成正比，V－eq\f(1,p)圖像應為過坐標原點的傾斜直線．而圖中V與eq\f(1,p)為一次函數(shù)關(guān)系，即V＋V0＝keq\f(1,p)．每次體積記錄都差一個V0值，這說明誤差是由系統(tǒng)原因引起的，那只可能是接口連接處的氣體體積沒有考慮．11．下列為“用DIS研究在溫度不變時，一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系”的實驗．(1)如圖所示，用一個帶有刻度的注射器及DIS實驗系統(tǒng)來探究氣體的壓強與體積的關(guān)系．實驗中氣體的質(zhì)量保持不變，氣體的體積V直接讀出，氣體的壓強p是由________傳感器測量得到的．(2)完成本實驗的基本要求是________．A．在等溫條件下操作B．封閉氣體的容器密封良好C．必須弄清所封閉氣體的質(zhì)量D．氣體的壓強和體積必須用國際單位(3)甲同學在做本實驗時，緩慢推動活塞，使注射器內(nèi)空氣柱體積減小，且pV數(shù)值越來越小，造成這一現(xiàn)象的原因可能是__________．A．實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大B．實驗時環(huán)境溫度增大了C．實驗時外界大氣壓強發(fā)生了變化D．實驗時注射器的空氣向外發(fā)生了泄漏(4)乙同學實驗數(shù)據(jù)用圖像處理，得到如圖所示的V－eq\f(1,p)圖線，可見不過原點，造成這一原因的可能是_____________________________________________．【答案】(1)壓強(2)AB(3)D(4)見解析【解析】(1)氣體的壓強p是由壓強傳感器測量得到的．(2)玻意耳定律成立的前提條件是等溫且質(zhì)量一定，氣體質(zhì)量的具體值不需要測量，單位可以不用國際單位，故A、B正確，C、D錯誤．(3)實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大，不會影響氣壓與體積，A錯誤；實驗時環(huán)境溫度增大了，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝c，可知pV變大了，B錯誤；封閉氣體壓強與外界大氣壓無關(guān)，C錯誤；實驗時注射器的空氣向外發(fā)生了泄漏，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝c，常數(shù)c與質(zhì)量有關(guān)，變小，則pV乘積減小，D正確．(4)圖線與橫坐標的交點表示體積為0，壓強不為0，這種情況是不存在的．說明試管內(nèi)的體積小于實際封閉氣體的體積．結(jié)合實驗器材可知，圖線不過原點是由于注射器與壓強傳感器連接部位的氣體體積導致的，V0就是這部分體積．12．氣站的氫氣儲氣鋼瓶體積為5L，在27℃的恒溫環(huán)境下，儲氣鋼瓶上的氣壓計的示數(shù)為5atm．由于閥門老化稍微有些漏氣，一段時間后氣壓計的示數(shù)為4atm．求在此時間段內(nèi)，儲氣鋼瓶漏去的氫氣在壓強為1atm、27℃的恒溫環(huán)境下的體積是多少．【答案】解：設漏去的氫氣在降壓到4atm后的體積為ΔV．以鋼瓶內(nèi)全部氫氣為研究對象，設想漏去的氫氣盛于一個無形的容器內(nèi)，