高中物理 8-1 气体的等温变化同步练习 新人教版选修3-3
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第一节 气体的等温变化
基础夯实
1.一定质量的气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有( ) A .分子的平均速率 B .单位体积内的分子数 C .气体的压强 D .分子总数
答案:BC
2.如图所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是( )
A .从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比
B .一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的
C .由图可知T 1>T 2
D .由图可知T 1 解析:根据等温图线的物理意义可知A 、B 选项都对。气体的温度越高时,等温图线的位置就越高,所以C 错,D 对。 3.一定质量的气体在温度保持不变时,压强增大到原来的4倍,则气体的体积变为原来的( ) A .4倍 B .2倍 C.12 D.1 4 答案:D 解析:根据玻意耳定律p 1V 1=p 2V 2,得V 2V 1=p 1p 2=14,即气体的体积变为原来的1 4 4.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 答案:C 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。 5.如图水银柱上面封闭一段气体,管内外水银面高度差h=72cm,大气压强为76cmHg,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70cm时,管内外水银面高度差也是70cm D.将管下插至C项所述位置时,管内外水银面高度差小于70cm 答案:BD 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。 6.(新海高二检测)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76cm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:________。 答案:(1)76 80 (2)正确 (3)不能 解析:(1)由连通器原理可知,甲图中气体压强为p 0=76cmHg ,乙图中气体压强为p 0+4cmHg =80cmHg 。 (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 图是一条曲线,但曲线未必表示反比关系,所以应再作出p -1 V 图,看是否是过原点的直线,才能最终确定p 与V 是否成反比。 7.(2012·辽宁本溪一中庄河高中高三联考)今有一质量为M 的气缸,用质量为m 的活塞封有一定质量的理想气体,当气缸水平横放时,空气柱长为L 0(如图甲所示),若气缸按如图乙悬挂保持静止时,求气柱长度为多少。已知大气压强为P 0,活塞的横截面积为S ,它与气缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变。 答案:P 0L 0S /(P 0S -Mg ) 解析:对缸内理想气体,平放初态 P 1=P 0,V 1=L 0S 悬挂末态:对缸体,Mg +P 2S =P 0S 即P 2=P 0-Mg /S V =LS 由玻意耳定律:P 1V 1=P 2V 2即P 0L 0S =(P 0-Mg /S )LS 得:气柱长度为L =P 0L 0S /(P 0S -Mg ) 能力提升 1.(2012·上海市青浦区高三期末)已知两端开口的“”型管,且水平部分足够长,一开始如右图所示,若将玻璃管稍微上提一点,或稍微下降一点时,被封 闭的空气柱的长度分别会如何变化?( ) A.变大;变小 B.变大;不变 C.不变;不变 D.不变;变大 答案:D 解析:上提时空气柱压强不变,空气柱的长度不变;下降时空气柱压强变小,空气柱长度变大,所以D选项正确。 2.在室内,将装有5atm的6L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=1atm)( ) A.5atm,3L B.1atm,24L C.5atm,4.8L D.1atm,30L 答案:BC 解析:当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1atm时,得V2=30L,逸出气体30L-6L=24L,B正确。据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8L,所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体。C正确,故应选B、C。 3.容积为20L的钢瓶内,贮有压强为1.5×107Pa的氧气。打开钢瓶的阀门,让氧气分装到容积为5L的氧气袋中(袋都是真空的),充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106Pa,设充气过程不漏气,环境温度不变,则这瓶氧气最多可分装( ) A.60袋B.56袋 C.50袋D.40袋 答案:B 解析:设可分装n袋,取全部气体研究,据玻意耳定律有:p1V=p2V+np2V0