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

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