选修3﹣3课后限时练习6 气体的等温变化

选修3﹣3课后限时练习6气体的等温变化1．描述气体状态的参量是指()

A．质量、温度、密度B．温度、体积、压强

C．质量、压强、温度D．密度、压强、温度

解析：气体状态的参量是指温度、压强和体积，B对．

答案：B

2．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩．小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，是因为()

A．球内氢气温度升高

B．球内氢气压强增大

C．球外空气压强减小

D．以上说法均不正确

解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破．

答案：C

3．如图所示是某气体状态变化的p－V图象，则下列说法中正确的是()

A．气体做的是等温变化

B．从A至B气体的压强一直减小

C．从A至B气体的体积一直增大

D．气体的三个状态参量一直都在变

解析：一定质量的气体的等温过程的p－V图象即等温曲线是双曲线，显然图中所示AB图线不是等温线，AB过程不是等温变化，A选项不正确．从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，则B、C选项正确．又该过程不是等温过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，D选项正确．

答案：BCD

4．在标准大气压(相当于76 cmHg产生的压强)下做托里拆利实验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图所示，则管中稀薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强()

A．0 cm B．60 cm

C．30 cm D．16 cm

解析：设管内气体压强为p，则有：(p＋60) cmHg＝76 cmHg，可得管中稀薄气体的压强相当于16 cmHg，选项D是正确的．

答案：D

5．如图水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法

正确的是()

A．将管稍上提，h不变

B．将管稍上提，h变大

C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cm

D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm

解析：由p·V＝C知上提体积变大，压强变小，内外液面差变大，B对．同样下插时，体积变小，压强变大，内外液面差变小，D对．

答案：BD

6．在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后，从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0＝1 atm)()

A．5 atm，3 L B．1 atm，24 L

C．5 atm，4.8 L D．1 atm，30 L

解析：当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1＝p2V2，当p2＝1 atm时，得V2＝30 L，逸出气体30 L－6 L＝24 L，B正确．据p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8 L，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体，C正确．

答案：BC

7．有一段12 cm长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°的光滑斜面上，在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0＝76 cmHg)()

A．76 cmHg B．82 cmHg

C．88 cmHg D．70 cmHg

解析：水银柱所处的状态不是平衡状态，因此不能用平衡条件来处理．水银柱的受力分析如图所示，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝g sin θ，所以对水银柱由牛顿第二定律得：

p0S＋mg sin θ－pS＝ma，

故p＝p0＝76 cmHg.

答案：A

8．如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量．设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()

A．体积不变，压强变小B．体积变小，压强变大

C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小

解析：由图可知空气被封闭在细管内，水面升高时，气体体积一定减小，根据玻意耳定律知，气体压强就增大，B选项正确．

答案：B

9．如图所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线，下述说法正确的有( )

A ．图线1对应的温度高于图线2

B ．图线1对应的温度低于图线2

C ．气体由状态A 沿图线1变化到状态B 的过程中，分子间平均距离增大

D ．气体由状态A 沿图线1变化到状态B 的过程中，分子间平均距离减小

解析：p －V 图中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高．图线1中，气体由状态A 变为B 为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，故选A 、C ．

答案：AC

10．在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U 型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76 cm 汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．

(1)实验时甲图气体的压强为________cmHg ；乙图气体压强为________cmHg.

(2)实验时某同学认为管子的横截面积S 可不用测量，这一观点正确吗？

答：________(选填“正确”或“错误”)．

(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p 为纵坐标，以体积V (或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能方便地看出p 与V 间的关系吗？

答：________

解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p 0＝76 cmHg ，乙图中气体压强为p 0＋4 cmHg ＝80 cmHg.

(2)由玻意耳定律p 1V 1＝p 2V 2，即p 1l 1S ＝p 2l 2S ，即p 1l 1＝p 2l 2(l 1、l 2为空气柱长度)，所以玻璃管的横截面积可不用测量．

(3)以p 为纵坐标，以V 为横坐标，作出p －V 图象是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再

作出p －1V

图象，看是否是过原点的直线，才能最终确定p 与V 是否成反比． 答案：(1)76 80 (2)正确 (3)不能

11．某容器的容积是10 L ，里面所盛气体的压强为2.0×106 Pa ，保持温度不变，把这些气体装在另一个容器里，气体的压强为1.0×105 Pa ，这个容器的容积是多大？

解析：以容器中的气体为所研究的对象，其初始状态下V 1＝10 L ，P 1＝2.0×106 Pa ，

经过等温变化后，其末状态下p 2＝1.0×105 Pa ，

由玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2

则V 2＝p 1p 2V 1＝2.0×106

1.0×105

×10 L ＝200 L. 答案：这个容器的容积为200 L

12．如图为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h ，瓶内密封空气体积为V ，设水的密度为ρ，大气压强为p 0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV 至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)