2024-2025學(xué)年高中物理第八章氣體1氣體的等溫變化練習(xí)含解析新人教版選修3-3

PAGE6-氣體的等溫改變[A組素養(yǎng)達(dá)標(biāo)]1．肯定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫改變時，若體積增大為原來的n倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?)A．2n B．nC.eq\f(1,n) D.eq\f(2,n)解析：由玻意耳定律pV＝恒量可知C正確．答案：C2．(多選)在室溫下用注射器做驗(yàn)證玻意耳定律的試驗(yàn)，三個試驗(yàn)小組依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到圖象分別為圖中①②③所示的peq\f(1,V)圖，分析可能的緣由是()A．①組試驗(yàn)中，用手握住注射器，造成氣體溫度上升B．①組試驗(yàn)中，封閉在注射器內(nèi)氣體的質(zhì)量太大C．②組試驗(yàn)中，氣體壓強(qiáng)測量值小于實(shí)際值D．③組試驗(yàn)中，沒有給活塞抹油而造成漏氣解析：peq\f(1,V)圖的斜率是CT，應(yīng)當(dāng)是常數(shù)，但①圖中斜率變大，是T變大，故可能是用手握住注射器，造成氣體溫度上升，故A正確，B錯誤；圖線②不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，由圖象可知p偏小，故可能是氣體壓強(qiáng)測量值小于實(shí)際值，故C正確；圖線③中的斜率變小，peq\f(1,V)圖的斜率是CT，故可能是沒有給活塞抹油而造成漏氣，導(dǎo)致p減小，從而CT減小，故D正確．答案：ACD3.如圖所示，豎直放置的彎曲管A端開口，B端封閉，密度為ρ的液體將兩段空氣封閉在管內(nèi)，管內(nèi)液面高度差分別為h1、h2和h3，則B端氣體的壓強(qiáng)為(已知大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度為g)()A．p0－ρg(h1＋h2－h(huán)3)B．p0－ρg(h1＋h3)C．p0－ρg(h1＋h3－h(huán)2)D．p0－ρg(h1＋h2)解析：須要從管口依次向左分析，中間氣室壓強(qiáng)比管口低ρgh3，B端氣體壓強(qiáng)比中間氣室低ρgh1，所以B端氣體壓強(qiáng)為p0－ρgh3－ρgh1，選項(xiàng)B正確．答案：B4.如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉肯定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而限制進(jìn)水量．設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位上升，則細(xì)管中被封閉的空氣()A．體積不變，壓強(qiáng)變小 B．體積變小，壓強(qiáng)變大C．體積不變，壓強(qiáng)變大 D．體積變小，壓強(qiáng)變小解析：由題圖可知空氣被封閉在細(xì)管中，水面上升時，氣體體積肯定減小，依據(jù)玻意耳定律，氣體壓強(qiáng)就增大，選項(xiàng)B正確．答案：B5．一個氣泡由湖面下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，水的密度為1.0×103kg/m3，g取10m/sA．3倍 B．2倍C．1.5倍 D．0.7解析：依據(jù)玻意耳定律有eq\f(V2,V1)＝eq\f(p1,p2)＝eq\f(p0＋ph1,p0＋ph2)＝eq\f(p0＋2p0,p0＋p0)＝eq\f(3p0,2p0)＝eq\f(3,2).答案：C6．(多選)在室內(nèi)，將裝有5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的6L氣體的容器的閥門打開后，從容器中逸出的氣體相當(dāng)于(設(shè)室內(nèi)大氣壓強(qiáng)p0＝1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)()A．5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的3LB．1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的24LC．5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的4.8LD．1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的30L解析：當(dāng)氣體從閥門跑出時，溫度不變，所以p1V1＝p2V2.當(dāng)p2＝1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時，得V2＝30L，逸出氣體30L－6L＝24L，B正確．據(jù)p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的氣體相當(dāng)于5個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的4.8L氣體，C正確．故應(yīng)選B、C.答案：BC7.如圖所示，開口向下插入水銀槽的玻璃管內(nèi)封閉著長為H的空氣柱，管內(nèi)外水銀高度差為h.若緩慢向上提起玻璃管(管口未離開槽內(nèi)水銀面)，H和h的改變狀況是()A．h和H都增大 B．h和H都減小C．h增大，H減小 D．h減小，H增大解析：假設(shè)上提玻璃管時水銀柱不動，則封閉氣體壓強(qiáng)減小，在大氣壓的作用下水銀柱上升．由大氣壓＝玻璃管中水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)＋封閉氣體的壓強(qiáng)知，封閉氣體的壓強(qiáng)減小，體積增大．答案：A8．用DIS探討肯定質(zhì)量氣體在溫度不變時，壓強(qiáng)與體積關(guān)系的試驗(yàn)裝置如圖甲所示，試驗(yàn)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(qiáng)傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)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(yīng)的由計(jì)算機(jī)顯示的氣體壓強(qiáng)值p.③用Veq\f(1,p)圖象處理試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出如圖乙所示的圖線．(1)為了保持封閉氣體的質(zhì)量不變，試驗(yàn)中實(shí)行的主要措施是________________________________________________________________________．(2)為了保持封閉氣體的溫度不變，試驗(yàn)中實(shí)行的主要措施是________和________．解析：(1)為了保證氣體的質(zhì)量不變，要用潤滑油涂在活塞上以達(dá)到封閉效果．(2)氣體的體積改變，外界對氣體做正功或負(fù)功，要讓氣體與外界進(jìn)行足夠的熱交換，一要時間長，也就是動作緩慢，二要活塞導(dǎo)熱性能好．答案：(1)用潤滑油涂活塞(2)漸漸地抽動活塞活塞導(dǎo)熱性能好[B組素養(yǎng)提升]9.(多選)如圖所示，肯定質(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(diǎn)在同一條雙曲線上，則此改變過程中()A．從A到B的過程溫度上升B．從B到C的過程溫度上升C．從A到C的過程溫度先降低再上升D．A、C兩點(diǎn)的溫度相等解析：作出過B點(diǎn)的等溫線如圖所示，故TB>TA＝TC，故從A到B的過程溫度上升，A項(xiàng)正確；從B到C的過程溫度降低，B項(xiàng)錯誤；從A到C的過程溫度先上升后降低，C項(xiàng)錯誤；A、C兩點(diǎn)在同一等溫線上，D項(xiàng)正確．答案：AD10．今有一質(zhì)量為M的汽缸，用質(zhì)量為m的活塞封有肯定質(zhì)量的志向氣體，當(dāng)汽缸水平橫放時，空氣柱長為L0(如圖甲所示)，若汽缸按如圖乙懸掛保持靜止時，求氣柱長度為多少．已知大氣壓強(qiáng)為p0，活塞的橫截面積為S，它與汽缸之間無摩擦且不漏氣，且氣體溫度保持不變．解析：對缸內(nèi)志向氣體，平放初態(tài)p1＝p0，V1＝L0S懸掛末態(tài)：對缸體，Mg＋p2S＝p0S即p2＝p0－eq\f(Mg,S)，V2＝LS由玻意耳定律：p1V1＝p2V2即p0L0S＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(p0－\f(Mg,S)))LS得：氣柱長度為L＝eq\f(p0L0S,p0S－Mg).答案：eq\f(p0L0S,p0S－Mg)11．如圖所示，長為L的封閉汽缸中，有一個隔熱且厚度不計(jì)并能自由滑動的活塞，當(dāng)活塞位于正中心時，用K卡住，此時A內(nèi)氣體壓強(qiáng)是B內(nèi)氣體壓強(qiáng)的n倍(n＞1)，溫度不變．若拔去K，活塞將向B方向移動多少？解析：設(shè)移動了Δx，初始狀態(tài)：pA＝npB，則對A：npB·eq\f(L,2)＝p·(eq\f(L,2)＋Δx)①對B：pB·eq\f(L,2)＝p(eq\f(L,2)－Δx)②由①②得Δx＝eq\f(n－1L,2n＋1).答案：eq\f(n－1L,2n＋1)[C組學(xué)霸沖刺]12．一種測量淡薄氣體壓強(qiáng)的儀器如圖(a)所示，玻璃泡M的上端和下端分別連通兩豎直玻璃細(xì)管K1和K2.K1長為l，頂端封閉，K2上端與待測氣體連通；M下端經(jīng)橡皮軟管與充有水銀的容器R連通．起先測量時，M與K2相通；漸漸提升R，直到K2中水銀面與K1頂端等高，此時水銀已進(jìn)入K1，且K1中水銀面比頂端低h，如圖(b)所示．設(shè)測量過程中溫度、與K2相通的待測氣體的壓強(qiáng)均保持不變．已知K1和K2的內(nèi)徑均為d，M的容積為V0，水銀的密度為ρ，重力加速度大小為g.求：(1)待測氣體的壓強(qiáng)；(2)該儀器能夠測量的最大壓強(qiáng)．解析：(1)設(shè)待測氣體的壓強(qiáng)為px.以K1中的氣體為探討對象則初狀態(tài)：壓強(qiáng)為p1＝px，體積V1＝eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(V0＋\f(πd2l,4)))末狀態(tài)：壓強(qiáng)為p2＝px＋ρgh，體積V2＝eq\f(πd2h,4)由玻意耳定律p1V1＝p2V2得px＝eq\f(πρgd2h2,4V0＋πd2l－h(huán)).(2)當(dāng)K2壓強(qiáng)最大時，K1剛進(jìn)入水銀，K2中的液面與K1頂端等高，兩液面差為l，設(shè)待測氣體的壓強(qiáng)為pM.以K1中的氣體為探討對象則初狀態(tài)：壓強(qiáng)為p1＝pM，體