新教材人教版物理气体的等温变化习题含答案

气体的等温变化

一、单选题

1．一定质量的理想气体状态发生变化，满足玻意耳定律，若气体压强增大，下列说法正确的是（ ） A ．分子的平均动能增大

B ．分子的平均动能减小

C ．气体的内能增大

D ．分子之间的平均距离变小

2．如图所示，活塞质量为m ，气缸质量为M ，通过弹簧吊在空中，气缸内封住一定质量的空气，气缸内壁与活塞无摩擦，活塞截面积为S ，大气压强为0p ，则（ ）

A ．气缸内空气的压强等于0p +mg S

B ．气缸内空气的压强等于0Mg p S

C ．内外空气对气缸的作用力大小为(M +m )g

D ．内外空气对活塞的作用力大小为mg

3．如图所示，把装有气体的上端封闭的玻璃管竖直插入水银槽内，管内水银面与槽内水银面的高度差为h ，当玻璃管缓慢竖直向下插入一些，问h 怎样变化？气体体积怎样变化？（ ）

A ．变小，变小

B ．变大，变小

C ．不变，不变

D ．变小，变大

4．如图，在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A 和B ，质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空，活塞与气缸壁之间无摩擦，左侧活塞面积较大，A 、B 的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜，再使A 、B 升高相同温度，气体最终达到稳定状态。若始末状态A 、B 的压强变化量△P A 、△P B

均大于零，对活塞压力的变化量△F A、△F B，则（）

A．B体积增大B．A体积减小

C．△F A>△F B D．△P A<△P B

5．一个篮球的容积是3L，用打气筒给这个篮球打气，每打一次都把体积为300mL、压强与大气压相同的气体打进球内。如果打气前篮球已经是球形，并且里面的压强与大气压相等，则打了10次后，篮球内部空气的压强是大气压的几倍（整个打气过程篮球内温度不变）（）

A．1B．1.5C．2D．2.5

6．如图所示，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B，该过程中气体的密度（）

A．先变大后变小B．先变小后变大C．一直变大D．一直变小

7．容积V=20L的钢瓶充满氧气后，压强为p=30atm，打开钢瓶阀门，把氧气分装到容积为V'=5L的小瓶子中去。若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶中的氧气压强p'=2atm。若在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可能装的瓶数是（）

A．4瓶B．50瓶C．54瓶D．56瓶

8．如图所示，导热良好的圆筒形气缸竖直放置在水平地面上，用活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞上堆放着铁砂，系统处于静止状态。现缓慢取走铁砂，忽略活塞与气缸之间的摩擦，外界环境温度不变，则在此过程中缸内气体（）

A ．对外做功，其内能减少

B ．温度不变，与外界无热量交换

C ．单个分子碰撞缸壁时的平均作用力减小

D ．单位时间内对活塞的碰撞次数减少

9．如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其1P V

-图象为倾斜直线，下述正确的是( )

A ．密度不变

B ．压强不变

C ．体积不变

D ．温度不变

10．空气压缩机的储气罐中储有51.010Pa ⨯的空气6.0L ，现在想使罐内的空气压强变为52.510Pa ⨯。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则应向储气罐中打入51.010Pa ⨯的空气的体积为（ ） A ．6.0L B ．9.0L C ．12.0L D ．15.0L

11．为了直观地描述一定质量理想气体的等温变化时压强p 与体积V 的关系，通常建立p V -坐标系来研究。该气体在1T 、2T 温度下的等温线如图所示。则它的1p V

-图象应为（ ）

A．B．C．D．

12．如图所示，开口向下的玻璃管插入水银槽后固定不动，管内封闭了一段气体，气体压强为p，管内外水银面高度差为h。若大气压强增大，则（）

A．p增大，h增大B．p减小，h增大

C．p增大，h减小D．p减小，h减小

二、填空题

13．在“研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积的关系”实验中需要用到__________传感器，获得实验数据后，为了更直观地显示两个变量的函数关系，对图线做了“化曲为直”的变换处理，此时纵坐标为压强p，则横坐标为__________。

14．如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为l，管内外水银面高度差为h，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则h长度如何变化_____，l长度如何变化_____

15．如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线．图中等温线Ⅰ对应的温度比等温线Ⅱ对应的温度要________(填“高”或“低”)。在同一等温线下，如果该气体的压强变为原来的2倍，则气体的体积

应变为原来的________倍。

16．一个贮气筒内装有30L 、1atm 的空气。现在想使筒内气体压强增为5atm ，则应向筒内打入_____L 、1atm 的空气。（设此过程中空气为理想气体且温度保持不变）

三、解答题

17．某科技馆电梯侧壁上竖直固定一个粗细均匀带有刻度的玻璃管，玻璃管上端开口，下端用汞柱封闭一定质量的理想气体。电梯静止时，汞柱位置如图甲所示；电梯匀变速启动阶段，汞柱位置如图乙所示。已知大气压强p 0=75cmHg ，重力加速度g 取10m/s 2，假定气体温度保持不变，求电梯启动时的加速度。

18．如图所示，在内壁光滑的细玻璃管中用水银密封一段空气柱（可视为理想气体），当玻璃管竖直放置时，水银柱高10cm h =，空气柱高20cm l =。现将玻璃管放在倾角为30的粗糙斜面上，管口向上，玻璃管与

50 1.0110Pa p =⨯，水银的密度3313.610kg/m ρ=⨯，重力加速度g 取210m/s ，假设斜面足够长，让玻璃管由静止下滑，当玻璃管与水银柱相对静止时，求玻璃管中空气柱的长度（结果保留三位有效数字）。