1.气体的等温变化

高中物理选修3-3同步训练试题解析

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：C

2．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：AD

3．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 C

C．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

＞t A，t C＞t A，故B项错，C、D项正确．

D

答案：ACD

4．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：C

5．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p

.则封闭气体的压强为( )

A．p＝p0＋mg/S B．p＝p0＋(M＋m)g/S

C．p＝p0－Mg/S D．p＝mg/S

答案：C

6．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”．

7．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 0

V

B ．p 0＋np 0

C ．p ＋n ⎝ ⎛⎭⎪⎫

p 0V 0V D ．p 0＋⎝ ⎛⎭

⎪⎫

V 0V n ·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： C

8．如图所示，有一压力锅，锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10－6 m 2，限压阀重为0.7 N ．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1.01×105 Pa)( )

p (×105 1.0 1.43 1.54 1.63 1.73 1.82 1.91 2.01 2.12 2.21

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＝0.7

7.0×10－6＋

p 0＝2.01×105 Pa 达到最大值，对应的最高温度为122 ℃

答案： C

9．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＝30×20－2×20

2×5＝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p0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＜p0，而p B＞p0，即有p B＞p0＞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＞p0＞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．