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

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pAp0，

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