高中物理选修3-3(人教版)习题:第八章 1气体的等温变化 含答案
物理选修3-3课后训练:第八章1 气体的等温变化 含解析 精品
课后训练1.(2011·嘉定高二检测)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2.如图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,则各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是()。
3.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,氢气球就会飞向天空,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4.(2011·大连高二检测)一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高h,上端空气柱长为l,如图所示,已知大气压强为H cmHg,下列说法正确的是()。
A.此时封闭气体的压强是(l+h) cmHg B.此时封闭气体的压强是(H-h) cmHg C.此时封闭气体的压强是(H+h) cmHg D.此时封闭气体的压强是(H-l) cmHg 5.如图所示为一定质量的某种气体在p-V图中的等温线,A、B是等温线上的两点,△OAD和△OBC的面积分别为S1和S2,则()。
A.S1>S2 B.S1=S2 C.S1<S2 D.无法比较6.如图所示,汽缸内封闭一定质量的气体。
不计活塞与缸壁间的摩擦,保持温度不变,当外界大气压变化时,不发生改变的是()。
A.密封气体压强B.密封气体体积C.弹簧的弹力D.汽缸底部离地面的高度7.氧气瓶在储存过程中,由于密封不严,氧气缓慢泄漏,其瓶内氧气的压强和体积变化如图所示(设环境温度不变)中A到B所示,则瓶内氧气的温度()。
A .一直升高B .一直下降C .先升高后降低D .不变8.用注射器做“验证玻意耳定律”的实验,如图所示。
(1)若测得注射器的全部刻度长为l ,由________直接读出其容积为V ,由________测得注射器的活塞和框架的总质量为m 1,由______读出大气压强为p 0。
高中物理 第八章 气体 1 气体的等温变化成长训练 新人教版选修3-3-新人教版高二选修3-3物理试
1 气体的等温变化主动成长夯基达标1.在一个上下温度一样的水池中,一个小空气泡缓慢向上浮起时,如下对气泡内气体分子的描述正确的答案是〔 〕A.气体分子的平均速率不变B.气体分子数密度增加C.气体分子数密度不变D.气体分子无规如此运动加剧解析:温度不变,由于压强减小,故体积增大.答案:A2.一定质量的气体,在温度不变的条件下,将其压强变为原来的2倍,如此〔 〕A.气体分子的平均动能增大B.气体分子的密度变为原来的2倍C.气体的体积变为原来的一半D.气体的分子总数变为原来的2倍解析:气体分子平均动能为221mv E k =,由于温度T 不变,故k E 不变,据玻意耳定律得21221112211121,,212ρρρρ=⇒===⇒=V m V m V V V p V p ,即ρ2=2ρ1,故B 、C 正确. 答案:BC3.一只轮胎容积为10 L ,内装1.5 atm 的空气,现用打气筒给它打气.气筒的容积为V=1 L ,要使胎内气体压强达到2.5 atm ,应至少打多少次气〔设打气过程中轮胎容积与气体温度维持不变〕〔 〕A.8次B.10次C.12次D.15次解析:此题中,胎内气体质量发生变化,似乎不能直接应用气体实验定律,但由于假设气体温度不变,故可将打气前后胎内气体体积分别折合成大气压下气体体积,求出两种情况下体积之差,便可得到结果,这样便将一个变质量问题化为两个等质量问题.打气前p 1V=p 0V′,打气后p 2V=p 0V″因而ΔV=V″-V′=V p p p 012-,打气次数012p p p v V n -=∆=11015.15.2⨯-=•v V =10〔次〕. 答案:B4.一容器体积为V ,其内气体压强为 P 0.现用活塞式抽气机抽气,活塞筒的有效抽气容积为v=0.1 V,欲使容器内气体压强降为原来的百分之一,问至少要抽的次数是〔设抽气过程中气体的温度不变〕〔 〕A.12次B.24次C.36次D.48次解析:此题可直接应用玻意耳定律,同时应用数学归纳法可得到一个几何级数.设抽气一次后,气体压强降为p 1,如此有p 0V=p 1〔V+v 〕,v V V p p +=01,同理可得,抽气两次后,气体的压强为0212)(p v V V p v V V p +=+=,以此类推0)(p vV V p n n +=,故得vV V p p n n +=lg /lg 0 1.1lg 01.0lg =≈48.3次. 答案:D5.图8-1-4中,p 表示压强,V 表示体积,T 为热力学温度,t 为摄氏温度,各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是〔 〕图8-1-4解析:A 图中图线平行于纵轴,显然T 不变,是等温变化,B 中由图看出pV=恒量,是等温变化,C 图中也可看出来pV=恒量,因而选项ABC 都对.答案:ABC6.大气压强p0=1.0×105帕,某容器容积为20升,装有压强为20×105帕的理想气体,如果保持气体温度不变,把容器的开关打开,待气体达到新的平衡时,容器中剩下的气体质量与原来质量之比为〔〕A.1∶19B.1∶20C.2∶39D.1∶18解析:容器内气体是20×105帕,打开开关,它完全释放在1.0×105帕压强下,体积为20×20升,剩在容器里的只有20升,即剩下20∶400=1∶20,因而选项B正确.答案:B7.如图8-1-5所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内外水银面高度差为h2,假设保持环境温度不变,当外界压强增大时,如下分析正确的答案是〔〕图8-1-5A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1下降解析:内部气体压强为p0+h2或表示为p0+h1,由于h1不变因此h2也不变,而P0增大即内部气体压强增大,因而体积减小,因而h1下降只有选项D正确.答案:D8.如图8-1-6所示,一汽缸竖直倒放,汽缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定质量的理想气体封在汽缸内,活塞与缸壁无摩擦,气体处于平衡状态.现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点,在达到平衡后,与原来相比,如此〔〕图8-1-6A.气体的压强变大B.气体的压强变小C.气体的体积变大D.气体的体积变小解析:以活塞为研究对象,分析倾斜前后活塞的受力情况,根据物体平衡条件F 合=0,求出压强p 1、p 2进展比拟〔如图1〕倾斜前:p 1S+Mg-p 0S=0,p 1=p 0-S Mg ,倾斜后,在竖直方向上,p 2Scosθ+Mg -p 0Scosθ=0,p 2=p 0-.cosS Mg图1∴p 2>p 1,又由温度不变,p 1V 1=p 2V 2可得V 1>V 2.答案:AD9.如图8-1-7所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,如此如下说法正确的答案是〔 〕图8-1-7A.从等温线可以看出,一定质量的气体发生等温变化时,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 2D.由图可知T 1<T 2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.答案:ABD10.如图8-1-8所示,一定质量气体放在体积为V 0的容器中,有一光滑的活塞C 〔不占体积〕将容器分成A 、B 两室,B 室的体积为A 室的两倍,A 室容器上连有一U 形管〔U 形管内气体体积忽略不计〕两边水银柱高度差为76 cm ,在B 室容器上接有阀门K 可与大气一样,〔外界大气压强76 cm 汞柱〕求:将阀门K 打开后,A 室的体积变成多少?图8-1-8解析:由题设条件可判断,打开K 后,A 室空气做等温变化,遵循玻意耳定律,运用其解决即可.由题知,打开K 前,B 室体积等于A 室体积的两倍,故此时A 室体积为0131V V,A 室中气体压强p 1=p 0+h 水银柱=2h 水银柱.打开K 后,活塞右压强变为p 0,故A 室中气体做等温膨胀,稳定后压强变为p 0,设此时A 室体积为V 2,由玻意耳定律有p 0V 2=〔p 0+h 〕V 1.∵p 0=h,∴V 2=2V 1=V 32.答案:032V走近高考11.(2006某某高考,9)如图8-1-9所示,竖直放置的弯曲管A 端开口,B 端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h 1、h 2和h 3,如此B 端气体的压强为〔大气压强为P 0〕图8-1-9A.P 0-ρg〔h 1+h 2-h 3〕B.P 0-ρg〔h 1+h 3〕C.P 0-ρg〔h 1+h 3-h 2〕D.P 0-ρg〔h 1+h 2〕解析:由图中液面的高度关系可知,P 0=P 2+ρgh 3和P 2=P 1+ρgh 1,由此解得P 1=P 0-ρg(h 1+h 3)答案:B12.(2005某某高考,18)一同学用图8-1-10装置研究一定质量气体的压强与体积的关系,实验过程中温度保持不变,最初,U形管两臂中的水银面齐平,烧瓶中无水,当用注射器往烧瓶中注入水时,U形管两管中的水银面出现高度差,实验的局部数据记录在下表.图8-1-10气体体积V〔mL〕800 674 600 531 500水银面高度差h(cm) 0 14.0 25.0 38.0 45.0 〔1〕根据表中数据,在图8-1-11中画出该实验的h-1/V关系图线.图8-1-11(2)实验时,大气压强p0=_____________ cmHg.答案:〔1〕如图2所示图2〔2〕75.0 cmHg(7.45 cmHg—75.5 cmHg)。
专题8.1 气体的等温变化知识及习题含答案(选修3-3)
第八章气体第1节气体的等温变化一、等温变化1.状态参量:研究气体的性质时,用________、________、________这三个物理量来描述气体的状态,这三个物理量被称为气体的状态参量。
2.概念:一定________的气体,在________不变的条件下其压强与体积间发生的变化,叫做等温变化。
3.实验探究:实验器材铁架台、________、压力表等研究对象注射器内被封闭的一定质量的________数据收集气体的压强由________读出,空气柱体积(长度)由________读出数据处理以________为纵坐标,以________为横坐标,作出________图象图象结果p–1V图象是一条过原点的直线实验结论一定质量的气体,在温度不变的条件下,其压强与________成正比,即压强与________成反比二、玻意耳定律1.内容:一定________的________气体,在________不变的情况下,压强p与体积V成________比。
2.公式:________=C(常数)或p1V1=________(其中p1、V1和p2、V2分别表示气体在1、2两个不同状态下的压强和体积)。
3.条件:某种气体的________一定,________不变。
三、气体等温变化的p–V图象1.p–V图象一定质量的某种气体发生等温变化时的p–V图象为________的一支,如图所示。
2.p–1V图象一定质量的某种气体发生等温变化时的p–1V图象为延长线过原点的倾斜直线,如图所示。
压强体积温度质量温度注射器空气柱压力表刻度尺压强p 体积的倒数p–1 V体积的倒数体积质量某种温度反pV p2V2质量温度双曲线一、气体的状态参量与等温变化规律的探究1.气体的状态和状态参量(1)用以描述气体宏观性质的物理量,叫状态参量。
对于一定质量的某种气体来说,描述其宏观性质的物理量有温度T、体积V、压强p三个。
①体积V:气体分子所能达到的空间,即气体所能充满的容器的容积。
人教版高中物理选修3-3《8.1气体的等温变化》同步训练试题解析.docx
高中物理学习材料桑水制作一、选择题1.一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处,它的体积约变为原来体积的(温度不变)( )A.3倍B.2倍C.1.5倍D.0.7倍解析:外界大气压相当于10 m水柱产生的压强,对气泡p1=3p0,p2=2p0,由p1V1=p2V2知V2=1.5V1,故C项正确.答案: C2.如图所示,在一端封闭的玻璃管中,用一段水银将管内气体与外界隔绝,管口向下放置,若将管倾斜,待稳定后则呈现的物理现象是( )A.封闭端内气体的压强增大B.封闭端内气体的压强减小C.封闭端内气体的压强不变D.封闭端内气体的体积减小解析:玻璃管由竖直到倾斜,水银柱压强p h减小,由p+p h=p0知气体压强增大,再由玻意耳定律知其体积减小,故A、D正确.答案:AD3.如图为一定质量的气体的两条等温线,则下列关于各状态温度的说法正确的有( )A.t A=t B B.t B=t CC.t C>t A D.t D>t A解析:两条等温线,故t A=t B,t C=t D,故A项正确.两条等温线比较,t D>t A,t C>t A,故B项错,C、D项正确.答案:ACD4.放飞的氢气球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: C5.如图所示,活塞的质量为m,缸套的质量为M.通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封有一定质量的气体.缸套和活塞间无摩擦,活塞面积为S.大气压强为p0.则封闭气体的压强为( )A.p=p0+mg/S B.p=p0+(M+m)g/SC.p=p0-Mg/S D.p=mg/S答案: C6.氧气瓶在储存过程中,由于密封不严,出现缓慢漏气,其瓶内氧气的压强和体积变化如图中A到B所示,则瓶内氧气的温度(设环境温度不变)( )A.一直升高B.一直下降C.先升高后降低D.不变解析:易错选B,错误原因是只简单地对A、B及A到B的过程进行分析后,作出各状态下的等温线,如图所示,从图中可以看出t A>t1>t2>t B,从而误选B,而忽略了只有一定质量的气体才满足t A>t1>t2>t B.正确答案应为D.密封不严说明漏气,说明气体质量变化,B 不正确;漏气缓慢进行,故氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换,隐含与外界“等温”.答案: D7.用活塞气筒向一个容积为V 的容器内打气,每次能把体积为V 0,压强为p 0的空气打入容器内,若容器内原有空气的压强为p ,打气过程中温度不变,则打了n 次后容器内气体的压强为( )A.p 0V 0VB .p 0+np 0C .p +n ⎝⎛⎭⎪⎫p 0V 0VD .p 0+⎝ ⎛⎭⎪⎫V 0Vn ·p 0解析: 将n 次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态,将打气后容器内气体看成是末态,利用等温分态分式,有pV +np 0V 0=p ′V ,得n 次打气后容器内气体的压强p ′=p +n ⎝⎛⎭⎪⎫p 0V 0V ,即C 项正确.答案: C8.如图所示,有一压力锅,锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10-6m 2,限压阀重为0.7N .使用该压力锅对水消毒,根据下列水的沸点与气压关系的表格,分析可知压力锅内的最高水温约为(大气压强为1.01×105Pa)( )p (×105Pa) 1.01 1.43 1.54 1.63 1.73 1.82 1.91 2.01 2.12 2.21t (℃)100110112114116 118 120 122124126A.100 ℃ B .112 ℃ C .122 ℃D .124 ℃解析: 由表格数据知,气压越大,沸点越高,即锅内最高温度越高.对限压阀分析受力,当mg +p 0S =pS 时恰好要放气,此时p =mg S +p 0=0.77.0×10-6+p 0=2.01×105Pa 达到最大值,对应的最高温度为122 ℃答案: C9.容积V =20 L 的钢瓶充满氧气后,压强为p =30个大气压,打开钢瓶盖阀门,让氧气分别装到容积为V 0=5 L 的小瓶子中去,若小瓶子已抽成真空,分装到小瓶子中的氧气压强均为p 0=2个大气压,在分装过程中无漏气现象,且温度保持不变,那么最多可装的瓶数是( )A .4瓶B .50瓶C .56瓶D .60瓶解析: 设最多可装的瓶数为n ,由玻意耳定律有pV =p 0(V +nV 0),所以n =pV -p 0V p 0V 0=30×20-2×202×5=56瓶.答案: C 二、非选择题10.如图所示,为医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A ,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中a 管与大气相通,b 管为输液软管,中间又有一气室B ,而其c 端则通过针头接人体静脉.(1)若气室A 、B 中气体的压强分别为p A 、p B 则它们与外界大气压强p 0间的大小关系应为________;(2)当输液瓶的悬挂高度与输液软管内径确定时,药液滴注的速度________.(填“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定不变”)解析: (1)因a 管与大气相通,故可以认为a 管上端处压强即为大气压强,这样易得p A <p 0,而p B >p 0,即有p B >p 0>p A .(2)当输液瓶的悬挂高度与输液软管的内径确定时,由于a 管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变,故b 管中气体的压强也不变,所以药液滴注的速度是恒定不变的.答案: (1)p B >p 0>p A (2)恒定不变11.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________cm 汞柱高;乙图气体压强为________cm 汞柱高. (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? ________(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?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,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12.如图所示,密闭圆筒的中央有一个活塞,活塞两边封闭着两部分气体,它们的压强都是750 mmHg.现在用力把活塞向右移动,使活塞右边气体的体积变为原来的一半,那么活塞两边的压强差为多大?(假定气体温度不变)解析: 在分析气体的变化规律时,由于质量一定且温度不变可以分别利用玻意耳定律研究左、右两部分气体的等温变化.。
最新人教版高中物理选修3-3:8.1气体的等温变化 知识点总结及课时练习
第八章 气体 1 气体的等温变化记一记气体的等温变化知识体系一个方法——控制变量法 一个定律——玻意耳定律两个图象——p -V 图象和p -1V 图象四种方法——求封闭气体压强的方法:连通器原理法、液片平衡法、固体平衡法、牛顿第二定律法辨一辨1.描述气体状态的参量是密度、压强、温度.(×) 2.描述气体状态的参量是体积、压强、温度.(√)3.若一定质量的气体的温度、压强保持不变,其体积可能发生变化.(×)4.若一定质量的气体的温度保持不变,其压强增大时体积增大.(×)想一想1.如图所示为“探究气体等温变化规律”的装置. (1)本实验应用了什么物理方法?(2)在探究过程中,需要测定哪些物理量?如何测量? 提示:(1)控制变量法.(2)探究过程需要测量气体的体积和压强.体积可由注射器刻度读出,压强可由压力表读出.2.一定质量的气体在不同温度下有两条等温线,如图,试比较温度的高低.提示:由玻意耳定律知pV =C ,C 与温度有关,pV 越大则温度越高,即T 1<T 2.思考感悟: 练一练1.如图所示,一定质量的理想气体,从状态1变化到状态2,其p -1V 图象为过坐标原点的倾斜直线,气体温度变化是( ) A .逐渐升高 B .逐渐降低 C .不变D .先升高后降低解析:由玻意耳定律pV =C 得P =C ·1V 即p ∝1V ,由于C 为常数,则T 是常数,温度保持不变.答案:C2.一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.14解析:由pV=C,知温度不变时,C不变,当p增大到原来4倍时,V应变为原来的1/4.答案:D3.(多选)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 cmD.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:水银柱产生的压强加上封闭气体的压强大小等于大气压.将玻璃管上提时,封闭气柱体积增大,因温度不变,故压强减小,所以管内水银柱产生的压强须增大才能重新平衡,故h变大;将管下插时,封闭气柱变短,压强增大,内外液面差应变小,才能重新平衡,故选BD.答案:BD4.(多选)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T1>T2D.由图可知T1<T2解析:由等温线的物理意义可知,A、B两项正确;对于一定质量的气体,温度越高,等温线就越远离坐标轴,C项错误,D 项正确.答案:ABD要点一气体压强的求解1.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 cmC.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,D项是正确的.答案:D2.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 cmHgC.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:A3.如图所示,U形管封闭端内有一部分气体被水银封住,已知大气压强为p0,被封闭气体的压强p(以汞柱为单位)为() A.p0+h2B.p0-h1C.p0-(h1+h2)D.p0+(h2-h1)解析:选右边最低液面为研究对象,右边液面受到向下的大气压强p0,在相同高度的左边液面受到液柱h1向下的压强和液柱h1上面气体向下的压强p,根据连通器原理可知:p+h1=p0,所以,p=p0-h1,B项正确.答案:B要点二玻意耳定律的理解和应用4.一定质量的理想气体,压强为3 atm,保持温度不变,当压强减小2 atm时,体积变化4 L,则该气体原来的体积为()A.43L B.2 LC.83L D.8 L解析:由玻意耳定律p1V1=p2V2得3atm×V=1 atm×(V+4 L),解得V=2 L.答案:B5.一只轮胎容积为V=10 L,已装有p1=1 atm的空气.现用打气筒给它打气,已知打气筒的容积为V0=1 L,要使胎内气体压强达到p2=2.5 atm,应至少打气的次数为(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变,大气压强p0=1 atm)()A.8次B.10次C.12次D.15次解析:胎内气体质量发生变化,选打入的和原来的组成的整体为研究对象.设打气次数为n,则V1=V+nV0,由玻意耳定律,p1V1=p2V,解得n=15次.答案:D6.(多选)如图所示,在一端封闭的玻璃管中,用一段水银柱将管内气体与外界隔绝,管口向下放置,若将管倾斜,则待稳定后()A.封闭端管内气体的压强增大B.封闭端管内气体的压强减小C.封闭端管内气体的压强不变D.封闭端管内气体的体积减小解析:玻璃管由竖直到倾斜,水银柱产生的压强p h减小,由p+p h=p0知,封闭端管内气体的压强增大,再由玻意耳定律知其体积减小,故选项A、D两项正确.答案:AD要点三等温线的理想和应用7.(多选)某同学用“用DIS研究气体的压强与体积的关系”,做了两次实验,操作完全正确,在同一图上得到了两条不同的直线,造成这种情况的可能原因是()A.两次实验中温度不同B.两次实验中空气质量不同C.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体压强的数据不同D.两次实验中保持空气质量、温度相同,但所取的气体体积的数据不同解析:由图象可知,p与1V成正比,则p与V成反比,即pV=C,C是常数;由玻意耳定律可知,对一定量的气体,在温度不变时,压强与体积成反比,p与1V成正比,气体质量与温度相同时,不同状态下气体的p与1V所对应的点在同一直线上,当气体质量相同而温度不同或气体温度相同而质量不同时,气体的p与1V所对应的点不在同一直线上,故A、B两项正确,C、D两项错误.答案:AB8.(多选)如图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是()解析:A图中可以直接看出温度不变;B图说明p∝1V,即p·V=常数,是等温过程;C图是双曲线,但横坐标不是体积V,不是等温线;D图的p-V图线不是双曲线,故也不是等温线.答案:AB9.(多选)如图所示为一定质量的气体的两条等温线,则下列关于各状态温度的说法正确的是()A.t A=t B B.t B=t CC.t C>t B D.t D>t A解析:两条等温线,故t A=t B,t C=t D,故A项正确;两条等温线比较,有t A=t B<t C=t D,故B项错误,C、D两项正确.答案:ACD基础达标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项正确.答案:B2.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:气体上升时,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:C3.如图,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,则气体的温度()A.升高B.降低C.不变D.无法判断解析:从图象可以看出,气体状态变化过程中,其pV乘积逐渐变大,所以其温度逐渐升高,A项正确,B、C、D错误.答案:A4.一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处,它的体积约变为原来体积的(温度不变)()A.3倍B.2倍C.1.5倍D.0.7倍解析:外界大气压相当于10 m水柱产生的压强,对气泡p1=3p0,p2=2p0,由p1V1=p2V2知V2=1.5V1,故C项正确.答案:C5.如图所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内、外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是()A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1下降解析:被封闭气体的压强p=p0+ph1=p0+ph2,故h1=h2,随着大气压强的增大,被封闭气体压强也增大,由玻意耳定律知气体的体积减小,空气柱长度变短,但h1、h2长度不变,h1液柱下降,D项正确.答案:D6.如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是()A.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小解析:由图象可知,p A V A=p B V B,所以A、B两状态的温度相等,在同一等温线上,可在p-V图上作出几条等温线,如图所示.由于离原点越远的等温线对应温度越高,所以从状态A到状态B温度应先升高后降低,分子平均速率先增大后减小.答案:D7.如图所示,D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是()A.D→A是一个等温过程B.A→B是一个等温过程C.A与B的状态参量相同D.B→C体积减小,压强减小,温度不变解析:D→A是一个等温过程,A项正确;A、B两状态温度不同,A→B的过程中1V不变,则体积V不变,此过程中气体的压强、温度会发生变化,B、C两项错误;B→C是一个等温过程,V增大,p 减小,D 项错误.答案:A8.[2019·新乡高二检测]某自行车轮胎的容积为V ,里面已有压强为p 0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p ,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是p 0的空气的体积为( ) A.p 0p V B.p p 0V C.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0-1V D.⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0+1V 解析:设将要充入的气体的体积为V ′,据玻意耳定律有p 0(V+V ′)=pV ,解得V ′=⎝ ⎛⎭⎪⎫p p 0-1V ,故选C 项. 答案:C9.如图所示,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体( )A .压强增大,体积增大B .压强增大,体积减小C .压强减小,体积增大D .压强减小,体积减小解析:取水银柱为研究对象,静止时由平衡条件有p 0S =p 1S +mg ;自由下落时由牛顿第二定律有p 2S +mg -p 0S =ma ,而a =g ,故有p 1=p 0-mg S 、p 2=p 0,可知p 2>p 1.再由p 1V 1=p 2V 2知V 1>V 2,故B 项正确.答案:B10.如图所示,活塞的质量为m ,缸套的质量为M ,通过弹簧吊在天花板上,汽缸内封住一定质量的气体,缸套和活塞间无摩擦,活塞横截面积为S ,大气压强为p 0,则封闭气体的压强为( )A .p =p 0+Mg SB .p =p 0+(M +m )g 3C .p =p 0-Mg SD .p =mg S解析:以缸套为研究对象,有pS +Mg =p 0S ,所以封闭气体的压强p =p 0-Mg S , 故应选C 项.答案:C11.用DIS 研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接.②移动活塞,记录注射器的刻度值V ,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p .③用V -1p 图象处理实验数据,得出如图乙所示的图线.(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是__________________________.(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是________和________.解析:(1)为了保证气体的质量不变,要用润滑油涂在活塞上以达到封闭效果.(2)气体的体积变化,外界对气体做正功或负功,要让气体与外界进行足够的热交换,一要时间长,也就是动作缓慢,二要活塞导热性能好.答案:(1)用润滑油涂活塞(2)慢慢地抽动活塞 活塞导热性能好能力达标12.给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1 L .将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时,气体的体积变为0.45 L .请通过计算判断该包装袋是否漏气.解析:若不漏气,加压后气体的温度不变,设其体积为V 1,由玻意耳定律得p 0V 0=p 1V 1代入数据得V 1=0.5 L因为0.45 L<0.5 L ,故包装袋漏气.答案:见解析13.一定质量的空气被活塞封闭在可导热的汽缸内,活塞相对于底部的高度为h ,可沿汽缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面.沙子倒完时,活塞下降了h /4.再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面.外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完后稳定时活塞距汽缸底部的高度.解析:设大气和活塞对气体的总压强为p 0,一小盒沙子对气体产生的压强为p ,汽缸横截面积为S .则状态Ⅰ:p 1=p 0,V 1=hS状态Ⅱ:p 2=p 0+p ,V 2=⎝ ⎛⎭⎪⎫h -14h S 状态Ⅲ:p 3=p 0+2p ,V 3=h ′S由玻意耳定律得:p 0hS =(p 0+p )·⎝⎛⎭⎪⎫h -14h ·S ,p 0hS =(p 0+2p )h ′S联立两式解得:h ′=35h .因此沙子倒完后稳定时活塞距汽缸底部的高度为35h .答案:35h14.今有一质量为M 的汽缸,用质量为m 的活塞封有一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,空气柱长为L 0(如图甲所示),若汽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 ,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变.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 2=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 0Sp 0S -Mg答案:p 0L 0Sp 0S -Mg。
高中物理选修3-3(人教版)习题:第八章 1气体的等温变化 Word版含答案
第八章气体1 气体的等温变化A级抓基础1.一定质量的气体,压强为3 atm,保持温度不变,当压强减小了2 atm,体积变化了4 L,则该气体原来的体积为( )A.43L B.2 L C.83L D.3 L解析:设原来的体积为V,则3V=(3-2)(V+4),得V=2 L.答案:B2.一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处,它的体积约变为原来体积的( )A.3倍 B.2倍 C.1.5倍 D.0.7倍解析:气泡缓慢上升过程中,温度不变,气体等温变化,湖面下20 m处,水的压强约为2个标准大气压(1个标准大气压相当于10 m水产生的压强),故p1=3 atm,p2=2 atm,由p1V1=p2V2,得:V2V1=p1p2=3 atm2 atm=1.5,故C项正确.答案:C3.(多选)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示.在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中,球内气体温度可视为不变.下列说法正确的是( )A.球内气体压强变大 B.球内气体压强变小C.球内气体体积变大 D.球内气体体积变小解析:气球被压后,气压变大,根据玻意耳定律公式pV=C,故体积缩小,即A、D正确,B、C错误.答案:AD4.如图所示为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶,它是一个底部开有圆孔,瓶颈很短的平底大烧瓶.在瓶内塞有一气球,气球的吹气口反扣在瓶口上,瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞. 在一次实验中,瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体,在对气球缓慢吹气过程中,当瓶内气体体积减小ΔV时,压强增大20%.若使瓶内气体体积减小2ΔV,则其压强增大( )A .20%B .30%C .40%D .50%解析:气体做的是等温变化,所以有pV =1.2p (V -ΔV )和pV =p ′(V -2ΔV ),联立两式得p ′=1.5p ,故D 正确.答案:D5.设一只活塞式两用气筒,其容积为V 0,另一体积为V 的容器,内有空气的压强与外界已知的大气压强p 0相等.那么用此气筒对容器打n 次气后(设打气时空气温度保持不变),容器中空气的压强为多少?解析:本题考查对玻意耳定律的深入理解,打n 次气,对容器内所有的空气,有 p 0(V +nV 0)=p n V ,所以p n =V +nV 0V p 0=⎝⎛⎭⎪⎫1+nV 0V p 0. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫1+nV 0V p 0 B 级 提能力 6.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:C7.已知两端开口的“”型管,且水平部分足够长,一开始如图所示,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( )A .变大;变小B .变大;不变C .不变;不变D .不变;变大解析: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.答案:D8.(多选)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 LC.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.故应选B、C.答案:BC9.如图所示,一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中,在某一深度静止时,管内有一定的空气.若向广口瓶中缓慢倒入一些水,则试管将( )A.加速上浮B.加速下沉C.保持静止D.以原静止位置为平衡位置上下振动解析:题图中试管在水下某深度处于静止状态,浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡.当试管中空气压强稍大些,即试管稍下移或向广口瓶中加水时,试管内的空气被压缩,浮力将减小,试管将下沉,在下沉的过程中,空气所受压强越来越大,浮力越来越小,试管将加速下沉.答案:B10.如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中a管与大气相通,b管为输液软管,中间又有一气室B,而其c端则通过针头接人体静脉.(1)若气室A、B中的压强分别为p A、p B则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________;。
人教版高中物理选修3-3教学案:第八章 第1节 气体的等温变化-含解析
第1节气体的等温变化1.一定质量的气体,在温度不变的条件下,其压强与体积变化时的关系,叫做气体的等温变化。
2.玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p 与体积V 成反比,即pV =C 。
3.等温线:在p -V 图像中,用来表示温度不变时,压强和体积关系的图像,它们是一些双曲线。
在p -1V 图像中,等温线是倾斜直线。
一、探究气体等温变化的规律 1.状态参量研究气体性质时,常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态。
2.实验探究二、玻意耳定律1.内容一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比。
2.公式pV=C或p1V1=p2V2。
3.条件气体的质量一定,温度不变。
4.气体等温变化的p -V图像气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示,图线的形状为双曲线,它描述的是温度不变时的p -V关系,称为等温线。
一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的。
图8-1-11.自主思考——判一判(1)一定质量的气体压强跟体积成反比。
(×)(2)一定质量的气体压强跟体积成正比。
(×)(3)一定质量的气体在温度不变时,压强跟体积成反比。
(√)(4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法。
(√)(5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体。
(×)(6)在公式pV=C中,C是一个与气体无关的参量。
(×)2.合作探究——议一议(1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时,在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行?提示:该实验的条件是气体的质量一定,温度不变,体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化,为保证温度不变,应给封闭气体以足够的时间进行热交换,以保证气体的温度不变。
(2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大,那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢?提示:①在气体的温度不太低、压强不太大时,气体分子之间的距离很大,气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力,并且气体分子本身的大小也可以忽略不计,这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合,玻意耳定律成立。
高中物理选修3-3第八章气体同步习题(带答案)
第八章气体知识点总结1.气体的状态参量(1)温度:温度在宏观上表示物体的冷热程度;在微观上是分子平均动能的标志。
热力学温度是国际单位制中的基本量之一,符号T,单位K(开尔文);摄氏温度是导出单位,符号t,单位℃(摄氏度)。
两种温度间的关系可以表示为:T = t+273.15K和ΔT =Δt,要注意两种单位制下每一度的间隔是相同的。
0K是低温的极限,它表示所有分子都停止了热运动,可以无限接近,但永远不能达到。
气体分子速率分布曲线图像表示:拥有不同速率的气体分子在总分子数中所占的百分比。
图像下面积可表示为分子总数。
特点:同一温度下,分子总呈“中间多两头少”的分布特点,即速率处中等的分子所占比例最大,速率特大特小的分子所占比例均比较小;温度越高,速率大的分子增多;曲线极大值处所对应的速率值向速率增大的方向移动,曲线将拉宽,高度降低,变得平坦。
(2)体积:气体总是充满所在的容器,所以气体的体积总是等于盛装气体的容器的容积。
(3)压强:气体的压强是由于大量气体分子频繁碰撞器壁而产生的。
气体压强的微观意义:大量做无规则热运动的气体分子对器壁频繁,持续地碰撞产生了气体的压强。
单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续.均匀的压力。
所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力。
决定气体压强大小的因素:①微观因素:气体压强由气体分子的密集程度和平均动能决定A.气体分子的密集程度(即单位体积内气体分子的数目)越大,在单位时间内,与单位面积器壁碰撞的分子数就越多;B.气体的温度升高,气体分子的平均动能变大,每个气体分子与器壁的碰撞(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就大;从另一方面讲,气体分子的平均速率大,在单位时间里撞击器壁的次数就多,累计冲力就大。
②宏观因素:气体的体积增大,分子的密集程度变小。
在此情况下,如温度不变,气体压强减小;如温度降低,气体压强进一步减小;如温度升高,则气体压强可能不变,可能变化,由气体的体积变化和温度变化两个因素哪一个起主导地位来定。
2019-2020学年高中物理人教版选修3-3同步作业与测评:8.1 气体的等温变化 Word版含解析
DI BA ZHANG | 第八章 气体课时1 气体的等温变化[对点训练]知识点一·气体压强的计算1.(多选)如图所示,内径均匀、两端开口的V 形管,B 支管竖直插入水银槽中,A 支管与B 支管之间的夹角为θ,A 支管中有一段长为h 的水银柱保持静止,下列说法中正确的是( )A .B 管内水银面比管外水银面高hB .B 管内水银面比管外水银面高h cos θC .B 管内水银面比管外水银面低h cos θD .管内封闭气体的压强比大气压强小h cos θ高汞柱答案 BD解析 以A 管中的水银为研究对象,则有pS +h cos θS =p 0S ,B 管内压强p =p 0-h cos θ,显然p <p 0,且B 管内水银面要比槽内水银面高出h cos θ,故B 、D 正确。
2.如图所示,质量为M =1 kg ,截面积为S =10 cm 2的活塞,封住汽缸内的气体,活塞与汽缸间无摩擦。
若在活塞上放一质量m =5 kg 的重物,则缸内气体的压强为p 1=________ Pa 。
若在活塞吊钩上加上50 N 竖直向上的拉力(汽缸仍留在地面上),则汽缸内气体的压强为p 2=________ Pa 。
(大气压p 0=1×105 Pa ,g =10m/s 2)答案 1.6×105 0.6×105解析 以活塞为研究对象,Mg +mg +p 0S =p 1S 。
p 1=+p 0+=1.6×105 Pa 。
Mg S mg S加50 N拉力后,有Mg+p0S=p1S+F,所以p1=0.6×105 Pa。
知识点二·探究气体等温变化的实验规律3.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、温度答案 B解析 气体状态参量是指温度、压强和体积,B正确。
4.在“探究气体等温变化的规律”实验中,下列四个因素中对实验的准确性影响最小的是( )A.针筒封口处漏气B.采用横截面积较大的针筒C.针筒壁与活塞之间存在摩擦D.实验过程中用手去握针筒答案 B解析 “探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的质量和温度不变,针筒封口处漏气,则质量变小,用手握针筒,则温度升高,所以A和D错误;实验中我们只是测量空气柱的长度,不需测量针筒的横截面积,并且针筒的横截面积大,会使结果更精确,B正确;活塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提是不考虑摩擦产生的热,但实际上由于摩擦生热,会使气体温度升高,影响实验的准确性,C 错误。
高中人教版物理选修3-3学案:8.1 气体的等温变化 含答案
所以 n=
=
=18
p0V0
105 × 250 × 10-3
(2)打开阀门 K,直到药液不能喷射,忽略喷管中药液产生的压强,则 A 容器内的气体压
强应等于外界大气压强,以 A 容器内的气体作为研究对象,由玻意耳定律,可得 p1V=p0V′ 所以药液不能喷射时 A 容器内的气体体积
液后,药液上方必须留有空间,而已知有 105 Pa 的空气 1.5 L,把这部分空气和历次打入的空
气一起作为研究对象,变质量问题便转化成了定质量问题。向 A 中打入空气后,打开阀门 K
喷射药液,A 中空气则经历了一个等温膨胀过程,根据两过程中气体的初、末状态量,运用玻
意耳定律,便可顺利求解本题。
解析:(1)以 V 总、V 分别表示 A 的总容积和打气前药液上方的体积,p0 表示打气前 A 容 器内外的气体压强,V0 表示每次打入压强为 p0 的空气体积,p1 表示打 n 次后 A 容器的气体压 强,以 A 中原有空气和 n 次打入 A 中的全部气体作为研究对象,由玻意耳定律,可得 p0(V+nV0) =p1V
解析:气体的等温变化指的是一定质量的气体在温度不变的情况下,气体压强与体积成 反比,BC 正确,D 错误;温度不变,A 正确。
『想一想』
Earlybird
晨鸟教育
借助铅笔,把气球塞进一只瓶子里,并拉出气球的吹气口,反扣在瓶口上,如图所示, 然后给气球吹气,无论怎么吹,气球不过大了一点,想把气球吹大,非常困难,为什么?
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时,由于 a 管上端处的压强与人体血管中的压 强都保持不变,故 b 管上方气体部分的压强也不变,所以药液滴注的速度是恒定不变的。
新人教版选修3-3《81_气体的等温変化》课时训练物理试卷有答案
新人教版选修3-3《8.1 气体的等温変化》课时训练物理试卷一、题组一气体的压强与等温变化图象1. 为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。
下列图像能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是()A. B. C. D.2. 一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高ℎ,上端空气柱长为L,如图所示,已知大气压强的大小相当于Hcm高的水银柱产生的压强,下列说法正确的是()A.此时封闭气体的压强相当于(L+ℎ) cm高的水银柱产生的压强B.此时封闭气体的压强相当于(H−ℎ) cm高的水银柱产生的压强C.此时封闭气体的压强相当于(H+ℎ) cm高的水银柱产生的压强D.此时封闭气体的压强相当于(H−L) cm高的水银柱产生的压强3. 如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p−V图像,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是()A.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小4. 如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为ℎ1、ℎ2和ℎ3,则B端气体的压强为(已知大气压强为P0)()A.P0−ρg(ℎ1+ℎ2−ℎ3)B.P0−ρg(ℎ1+ℎ3)C.P0−ρg(ℎ1+ℎ3−ℎ2)D.P0−ρg(ℎ1+ℎ2)5. 求图中被封闭气体A的压强,其中甲、乙、丙图中的玻璃管内都灌有水银,丁图中的小玻璃管浸没在水中。
大气压强p0=1.01×105Pa(p0大小等同于76cm高水银柱产=1×103kg/m3)。
生的压强),g取10m/s2,ρ水二、选择题(共2小题,每小题0分,满分0分)一定质量的气体,在温度不变的条件下,将其压强变为原来的2倍,则()A.气体分子的平均动能增大B.气体的密度为原来的2倍C.气体的体积变为原来的一半D.气体的分子总数变为原来的2倍如图所示,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,则细管中被封团的空气()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,压强变小三、解答题(共3小题,满分0分)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像法处理数据时,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:________.如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体),两管中水银面等高。
人教版 高中物理 选修3-3 8.1气体的等温变化 同步练习习题(含答案解析)
人教版 高中物理 选修3-3 8.1气体的等温变化 同步练习习题(含答案解析)一、选择题1.一个气泡由湖面下20m 深处上升到湖面下10m 深处,它的体积约变为原来的体积的(温度不变,水的密度为1.0×103kg/m 3,g 取10m/s 2) ( )A .3倍B .2倍C .1.5倍D .0.7 倍2.一个开口玻璃瓶内有空气,现将瓶口向下按入水中,在水面下5m 深处恰能保持静止不动,下列说法中正确的是 ( )A . 将瓶稍向下按,放手后又回到原来位置B . 将瓶稍向下按,放手后加速下沉C . 将瓶稍向上提,放手后又回到原处D . 将瓶稍向上提,放手后加速上升3.如图8.1—5,两个半球壳拼成的球形容器内部已抽成真空,球形容器的半径为R ,大气压强为p 。
为使两个半球壳沿图箭头方向 互相分离,应施加的力F 至少为: ( )A .4πR 2pB .2π R 2pC .πR 2pD .πR 2p/24、一定质量的气体,在做等温变化的过程中,下列物理量发生变化的有:( )A 、气体的体积B 、单位体积内的分子数C 、气体的压强D 、分子总数 5、如图8.1—6所示,开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为H 的空气柱,管内外水银高度差为h ,若缓慢向上提起玻璃管(管口未离开槽内水银面),H 和h 的变化情况是( )A 、h 和H 都增大B 、h 和H 都减小C 、h 增大,H 减小D 、h 减小,H 增大6.一定质量的气体由状态A 变到状态B 的过程如图8.1—7所示,A 、B 位于同一双曲线上,则此变化过程中,温度 ( )A 、一直下降B 、先上升后下降C 、先下降后上升D 、一直上升7、如图8.1—8所示,U 形管的A 端封有气体,B 端也有一 小段气体。
先用一条小铁丝插至B 端气体,轻轻抽动,使B端上下两部分水银柱相连接,设外界温度不变,则A 端气柱的: ( )A 、体积减小B 、体积不变C 、压强增大D 、压强减小8、一定质量的理想气体,压强为3atm ,保持温度不变,当压强减小2 atm 时,体积变化4L ,则该气体原来的体积为: ( )A 、4/3LB 、2LC 、8/3LD 、8L9、竖直倒立的U 形玻璃管一端封闭,另一端开口向下,如图8.1—9所示,用水银柱封闭一定质量的理想气体,在保持温度不变的情况下,假设在管子的D 处钻一小 孔,则管内被封闭的气体压强p 和气体体积V 变化的情况为: ( ) 图8.1— 5 图8.1— 6图8.1—9A、p、V都不变B、V减小,p增大C、V增大,p减小D、无法确定二、填空题:10、如图8.1—10所示,质量分别为m1和m2的同种气体,分别以恒定的温度t1和t2等温变化,变化过程分别用图中等温线1和2表示,如m1=m2,则t1____t2 ;如t1=t2,则m1______m2,(填“>”“=”或“<”)图8.1—10三、计算题:11、一个右端开口左端封闭的U形玻璃管中装有水银,左侧封有一定质量的空气,如图8.1—11所示,已知,空气柱长是40cm,两侧水银面高度差56cm,若左侧距管顶66cm处的k点处突然断开,断开处上方水银能否流出?这时左侧上方封闭气柱将变为多高?(设大气压强为1.013×105Pa)12`用托里拆利实验测大气压强时,管内混有少量空气,因此读数不准,当大气压强为75cmHg时,读数为74.5cmHg,这时管中空气柱长22cm,当气压计读数为75.5cmHg时,实际大气压强多大?参考答案1、以气泡为研究对象,利用玻意耳定律即可。
物理选修3-3习题点拨 第八章第一节气体的等温变化 含
教材习题点拨
教材问题全解
〈思考与讨论〉
教材图8.1-5中有两条等温线,你能判断哪条等温线表示的是温度比较高时的情形吗?你是根据什么理由做出判断的?
点拨:在V 一定时,离原点远的那条代表的压强大,说明气体分子碰撞时的力大,运动剧烈,温度高。
教材习题全解
问题与练习
1.见点拨。
点拨:得出结论的前提是打入气体时温度保持不变,实际情况中,打气时气体的体积迅速变化,从而引起压强和温度同时发生变化,所以实际打气时并不满足这个前提。
但是如果打完气后,足球与外界经过一段时间的热传递后,内部温度与打气时外部温度相同时,得出的结论仍然是正确的。
将打入前球内的气体和20次打入后的气体作为一整体研究对象,利用玻意耳定律进行求解。
打入前气体的状态参量为p 1=p 0 ,V 1=2.5 L +20×125×10-
3 L =5.0 L 打入后气体的状态参量为V 2=2.5 L
由玻意耳定律得p 2=p 1V 1V 2=p 0×5.02.5
=2p 0 2.682.7 mmHg
点拨:设管子的横截面积为S ,气泡的初状态参量为
p 1=p 0-p h1=18 mmHg ,V 1=80 mm·S
气泡的末状态V 2=90 mm·S
由玻意耳定律得p 2= p 1V 1V 2
=16 mmHg 。
实际大气压强为P =P 2+p h2=756 mmHg 。
2020-2021学年高中人教版物理选修3-3分层训练:8.1气体的等温变化 Word版含解析
姓名,年级:时间:分层训练(六) 气体的等温变化基础达标练1.如图所示为一竖直放置的圆筒形注射器,活塞上端接有压力表,能够直接表示出注射器内密闭气体的压强.开始时活塞处于静止状态,若用力推动活塞,使活塞缓慢向下移动一段距离,不计活塞与注射器内壁间的摩擦,环境温度保持不变.在活塞移动过程中,密闭气体的压强将( )A.增大 B.减小C.不变 D.无法判断2.下列图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中(C中图线为双曲线的一支)正确描述一定质量的气体不是等温变化的是()3.如图,一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,则气体的温度( )A.升高 B.降低C.不变 D.无法判断4.如图所示,竖直放置的上端封闭、下端开口的粗细均匀的玻璃管中,一段水银柱封闭着一段长为l的空气柱.若将这根玻璃管倾斜45°(开口端仍在下方),空气柱的长度将发生下列哪种变化()A.变长 B.不变C.变短 D.无法确定5.一定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图中实线所示,A、B位于同一双曲线上,则此变化过程中,温度( )A.一直下降 B.先上升后下降C.先下降后上升 D.一直上升6.某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是p0的空气的体积为()A。
错误!V B。
错误!VC.pp-1V D.错误!+1V7.一定质量的气体,压强为3 atm,保持温度不变,当压强减小2 atm时,体积变化4 L,则该气体原来的体积为()A。
43L B.2 LC。
错误! L D.8 L8.(多选)如图所示,一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程,A、C两点在同一条双曲线上,则此变化过程中()A.从A到B的过程温度升高B.从B到C的过程温度升高C.从A到C的过程温度先降低再升高D.A、C两点的温度相等9.如图所示,D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是( )A.D→A是一个等温过程B.A→B是一个等温过程C.A与B的状态参量相同D.B→C体积减小,压强减小,温度不变10.用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接.②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1 气体的等温变化
A级抓基础
1.一定质量的气体,压强为3 atm,保持温度不变,当压强减小了2 atm,体积变化了4 L,则该气体原来的体积为( )
A. L B.2 L C. L D.3 L
解析:设原来的体积为V,
则3V=(3-2)(V+4),得V=2 L.
答案:B
2.一个气泡由湖面下20 m深处缓慢上升到湖面下10 m深处,它的体积约变为原来体积的( )
A.3倍 B.2倍 C.1.5倍 D.0.7倍
解析:气泡缓慢上升过程中,温度不变,气体等温变化,湖面下20 m处,水的压强约为2个标准大气压(1个标准大气压相当于10 m 水产生的压强),故p1=3 atm,p2=2 atm,由p1V1=p2V2,得:===1.5,故C项正确.
答案:C
3.(多选)一位质量为60 kg的同学为了表演“轻功”,他用打气筒给4只相同的气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将这4只气球以相同的方式放在水平木板上,在气球的上方放置一轻质塑料板,如图所示.在这位同学慢慢站上轻质塑料板正中间位置的过程中,球内气体温度可视为不变.下列说法正确的是( )
A.球内气体压强变大 B.球内气体压强变小
C.球内气体体积变大 D.球内气体体积变小
解析:气球被压后,气压变大,根据玻意耳定律公式pV=C,故
体积缩小,即A、D正确,B、C错误.
答案:AD
4.如图所示为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器——哈勃瓶,它是一个底部开有圆孔,瓶颈很短的平底大烧瓶.在瓶内塞有一气球,气球的吹气口反扣在瓶口上,瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞. 在一次实验中,瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体,在对气球缓慢吹气过程中,当瓶内气体体积减小ΔV时,压强增大20%.若使瓶内气体体积减小2ΔV,则其压强增大( )
A.20% B.30% C.40% D.50%
解析:气体做的是等温变化,所以有pV=1.2p(V-ΔV)和pV=p′(V-2ΔV),联立两式得p′=1.5p,故D正确.
答案:D
5.设一只活塞式两用气筒,其容积为V0,另一体积为V的容
器,内有空气的压强与外界已知的大气压强p0相等.那么用此气筒对容器打n次气后(设打气时空气温度保持不变),容器中空气的压强为多少?
解析:本题考查对玻意耳定律的深入理解,打n次气,对容器内所有的空气,有
p0(V+nV0)=pnV,
所以pn=p0=p0.
答案:p0
B级提能力
6.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
7.已知两端开口的“”型管,且水平部分足够长,一开始如图所示,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( )
A.变大;变小B.变大;不变
C.不变;不变D.不变;变大
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.
答案:D
8.(多选)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.故应选B、C.
答案:BC
9.如图所示,一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中,在某一深度静止时,管内有一定的空气.若向广口瓶中缓慢倒入一些水,则试管将( )
A.加速上浮
B.加速下沉
C.保持静止
D.以原静止位置为平衡位置上下振动
解析:题图中试管在水下某深度处于静止状态,浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡.当试管中空气压强稍大些,即试管稍下移
或向广口瓶中加水时,试管内的空气被压缩,浮力将减小,试管将下沉,在下沉的过程中,空气所受压强越来越大,浮力越来越小,试管将加速下沉.
答案:B
10.如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中a管与大气相通,b管为输液软管,中间又有一气室B,而其c端则通过针头接人体静脉.
(1)若气室A、B中的压强分别为pA、pB则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________;
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是________________(选填“越滴越快”“越滴越慢”或“恒定”).
解析:(1)因a管与大气相通,故可以认为a管上端处压强即为大气压强,这样易得pA<p0,而pB>p0,
即有pB>p0>pA.
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时,由于a管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变,故b管中间气体部分的压强也不变,所以药液滴注的速度是恒定不变的.
答案:(1)pB>p0>pA (2)恒定
11.(20xx·海南卷)如图,密闭气缸两侧与一U形管的两端相连,气缸壁导热;U形管内盛有密度为ρ=7.5×102 kg/m3的液体.一活塞将气缸分成左、右两个气室,开始时,左气室的体积是右气室的体积的一半,气体的压强均为p0=4.5×103 Pa.外界温度保持不变.缓慢向右拉活塞使U形管两侧液面的高度差h=40 cm,求此时左、右两气室的体积之比.取重力加速度大小g=10 m/s2,U形管中气体的体积和活塞拉杆的体积忽略不计.
解析:设初始状态时气缸左气室的体积为V01,右气室的体积为V02;当活塞至气缸中某位置时,左、右气室的压强分别为p1、p2,体积分别为V1、V2,由玻意耳定律,得
p0V01=p1V1①
p0V02=p2V2②
依题意有V01+V02=V1+V2③
由力的平衡条件,有p2-p1=ρgh,④
联立①②③④式,并代入题给数据,得
2V+3V01V1-9V=0,⑤
由此解得
V1=V01(另一解不合题意,舍去)⑥
由③⑥式和题给条件,得V1∶V2=1∶1.
答案:1∶1。