人教版3-3 第8章 1 气体的等温变化 作业

第八章 1 气体的等温变化

基础达标

1．(2019深圳名校模拟)如图所示，一粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，左、右两管都封有一定质量的理想气体A、B，水银面a、b间的高度差为h1，水银柱cd的长度为h2，且h2＝h1，a面与c面恰处于同一高度．现向右管开口端注入少量水银达到重新平衡，则水银面a、b间新的高度差h1′与右管上端新水银柱的长度h2′的关系是( )

A．h2′>h1′B．h2′

C．h2′＝h1′D．条件不足，无法确定

【答案】A

解析：注水银前，根据平衡可得p A＋ρgh1＝p0＋ρgh2，又因为h1＝h2，所以p A＝p0.右管开口端注入少量水银达到平衡后，封闭气体A、B的压强均增大，注水银后，根据平衡可得p′A＋ρgh′1＝p0＋ρgh′2，由于p′A>p0，所以h′2>h′1.故A正确，B、C、D错误．2．(2019徐州期中)一个足球的容积是2.5 L，用打气筒给这个足球打气，每打一次都把体积为125 mL压强与大气压相同的气体打进球内．如果在打气前足球就已经是球形并且里面的压强与大气压相同，则打了20次时，足球内部空气的压强p与大气压p0的关系正确的是( )

A．p＝2p0B．p>2p0

C．p<2p0D．不确定

【答案】A

解析：忽略温度的变化，视为等温变化，研究全部气体，设大气压强为p0，根据玻意耳定律有p0V1＝p2V2，代入数据得p0(2.5＋20×0.125)＝2.5p2，可解得p2＝2p0.故A正确，B、C、D错误．

3．(2019洛阳名校期末)容积为20 L的钢瓶充满氧气后，压强为150 atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为 5 L的小瓶中．若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10 atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装( )

A．4瓶B．50瓶

C．56瓶D．60瓶

【答案】C

解析：根据玻意耳定律p 0V 0＝p ′(V 0＋nV 1)，所以n ＝p 0V 0－p ′V 0

V 1p ′

＝

150×20－10×20

5×10

＝56.故选C ．

4．(2019大庆名校期末)竖直倒立的U 形玻璃管一端封闭，另一端开口向下，如图所示，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( )

A ．p 、V 都不变

B ．V 减小，p 增大

C ．V 增大，p 减小

D ．无法确定

【答案】B

解析：设玻璃管两侧水银面高度差是h ，大气压为p 0，封闭气体压强p ＝p 0－ρgh ，在管子的D 处钻一小孔，孔下方水银掉落，上方水银受到(p 0－p )S 的力(严格来说是ρgh 差S 右)向左运动，气体温度不变，压强变大，由玻意耳定律可知，封闭气体体积变小．故B 正确，A 、C 、D 错误．

5．(2019宁波名校二模)用如图所示的装置可以测量液体的密度．将一个带有阀门的三通U 形管倒置在两个装有液体的容器中，用抽气机对U 形管向外抽气，再关闭阀门K ，已知左边液体的密度为ρ1，左右两边液柱高度分别为h 1、h 2，下列说法正确的是( )

A ．实验中必须将U 形管内抽成真空

B ．关闭阀门K 后，管内气体压强大于管外大气压

C ．右边液体的密度ρ2＝ρ1h 1

h 2 D ．右边液体的密度ρ2＝ρ1h 2

h 1

【答案】C

解析：用抽气机对U 形管向外抽气后关闭阀门K ，管内气体压强(p 气)小于管外大气压(p 0)，在大气压作用下液体进入两管中，待液体静止两管中压强平衡：p 气＋p 液1＝p 0＝p 气＋

p 液2，即ρ1gh 1＝ρ2gh 2.只要管内压强小于管外大气压，就会有液体进入两管中，没必要将U

形管内抽成真空，故A 错误；关闭阀门K 后，管内气体压强小于管外大气压，选项B 错误；

由ρ1gh 1＝ρ2gh 2，可得ρ2＝

ρ1h 1

h 2

，故C 正确，D 错误． 6．(2019上海名校二模)如图所示，左端封闭、右端开口的足够长U 形管竖直放置，内有被空气柱隔开的两段水银柱，左管上端为真空．从右端缓慢再注入H 高的水银，关于稳定后水银面A 沿管壁向下移动的距离，最为准确的判断是( )

A ．小于0.5H

B ．等于0.5H

C ．介于0.5H 与H 之间

D ．大于0.5H

【答案】D

解析：注入H 高度的水银后右管中的气体压强增大ρgH ，假设右管空气柱高度不变，则

A 向下运动0.5H ，左水银面上升0.5H 而和右边平衡．由于右管空气柱被压缩，所以A 向下

运动超过0.5H ，故D 正确，A 、B 、C 错误．

7．如图所示，一横截面积为S 的圆柱形容器竖直放置，圆板A 的上表面是水平的，下表面是倾斜的，且下表面与水平面的夹角为θ，圆板的质量为M ，不计一切摩擦，大气压为

p 0，则被圆板封闭在容器中的气体的压强为( )

A ．p 0＋

Mg cos θ

S

B ．p 0S ＋

Mg cos θ

S

C ．p 0＋Mg cos 2 θ

S

D ．p 0＋Mg

S

【答案】D

解析：以圆板为研究对象，如右图所示，竖直方向受力平衡．p A S ′cos θ＝p 0S ＋Mg ，S ′＝

S cos θ，所以p A S

cos θ

cos θ＝p 0S ＋Mg ，所以p A ＝p 0＋Mg

S

.故此题应选D 选项．

能力提升

8．(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，得到两条不同的p －1

V

图线，如图所示，造成这种情况的可能原因是( )