2022-2022学年高中物理第8章气体课时作业5气体的等温变化含解析新人教版选修3-3.doc

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1、课时作业(五)1一定质量的气体在温度保持不变，气体的状态发生变化时，以下物理量发生变化的是()A分子的平均速率B单位体积内的分子数C气体的压强 D分子总数解析当温度不变时，气体分子的平均动能不变，即分子的平均速率不变，故A项错误；一定质量的气体在温度保持不变时，满足玻意耳定律，即pVC，当状态发生变化时，其体积一定发生变化，单位体积内的分子数发生变化，故B项正确；其压强也随之发生变化，故C项正确；气体质量不变，故D项错误答案BC2如下图，DABC表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程那么以下说法正确的选项是()ADA是一个等温过程BAB是一个等温过程CA与B的状态参量相同DBC体积减小，压强

2、减小，温度不变解析由图像可知p图像是过原点的倾斜直线，表示气体进行等温变化，故DA是等温变化，A项正确A、B两个状态参量不同，故B、C项错误；BC气体进行等温变化，p减小，V增大，故D项错误答案A3如下图，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线，下述说法正确的有()A图线1对应的温度高于图线2B图线1对应的温度低于图线2C气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大D气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小解析pV图中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高图线1中，气体由状态A变为B为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，应选A、C

3、项答案AC4如下图，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，那么细管中被封闭的空气()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，压强变小解析由图可知空气被封闭在细管内，水面升高时，气体体积一定减小，根据玻意耳定律知，气体压强就增大，B项正确答案B5如下图，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，

4、在对气球缓慢吹气过程中，当瓶内气体体积减小V时，压强增大20%.假设使瓶内气体体积减小2V，那么其压强增大()A20% B30%C40% D50%解析气体做的是等温变化，所以有：pV1.2p(VV)和pVp(V2V)联立两式得p1.5p，故D项正确答案D6如下图，一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中，内封有一定质量的气体，管内水银面低于管外在温度不变时，将玻璃管稍向下插入一些，以下说法正确的选项是()A玻璃管内气体体积减小B玻璃管内气体体积增大C管内外水银面高度差减小D管内外水银面高度差增大解析假设水银柱相对试管不动，即管内水银面随着试管下降，那么管内外水银面高度差增加，内外压强平衡破坏，

5、管内水银面上升，气体体积等温压缩，由玻意耳定律可知，压强增大故A、D项正确答案AD7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，假设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p076 cmHg)()A76 cmHg B82 cmHgC88 cmHg D70 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下图，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度agsin，所以对水银柱由牛顿第二定律得：p0SmgsinpSma，故pp076 cmHg.答案A8在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M，气缸内有一质量

6、为m的活塞，Mm.活塞密封一局部理想气体现对气缸施一水平向左的拉力F时，如图甲，气缸的加速度为a1，封闭气体的压强为p1，体积为V1；假设用同样大小的力F水平向左推活塞，如图乙，气缸的加速度为a2，封闭气体的压强为p2，体积为V2，设密封气体的质量和温度均不变，那么()Aa1a2，p1V2Ba1p2，V1V2Ca1a2，p1p2，V1a2，p1p2，V1V2解析对气缸与活塞的整体，据牛顿第二定律可知a1a2，对甲图，以活塞为研究对象，有p0Sp1Sma1；对乙图，对气缸有：p2Sp0SMa2，因此p1V2.答案A9在室内，将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门翻开后，沉着器中逸出的气体相当于

7、(设室内大气压强p01atm)()A5 atm,3 L B1 atm,24 LC5 atm,4.8 L D1 atm,30 L解析当气体从阀门跑出时，温度不变，所以p1V1p2V2，当p21 atm时，得V230 L，逸出气体30 L6 L24 L，B项正确据p2(V2V1)p1V1得V14.8 L，所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体，C项正确答案BC10.如图为气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量V至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各

8、物理量的单位均为国际单位)解析压水前：p1p0，V1V压水后水刚流出时：p2p0ghV2VV，由玻意耳定律：p1V1p2V2即p0V(p0gh)(VV)解得V.答案11今有一质量为M的气缸，用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体，当气缸水平横放时，空气柱长为L0(如图甲所示)，假设气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气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，平放状态：p1p0，V1L0S悬挂状态：对缸体，Mgp2Sp0S即p2p0，VLS由玻意耳定律：p1V1p2V2即p0L0S(p0)LS得气柱长度L答案12用来喷洒农药的压

9、缩喷雾器的结构如下图，A的容积为7.5 L，装入药液后，药液上方空气为1.5 L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进105 Pa的空气250 cm3(K为单向阀门)(1)要使药液上方气体压强为4105 Pa，应打几次打气筒？(2)当A中有4105 Pa的空气后，翻开阀门K可以喷洒农药，直到不能喷洒时，喷雾器剩余多少体积的药液？(忽略喷管中药液产生的压强)解析将打入的空气与原来药液上方的空气一起作为研究对象，将变质量的问题转化为一定质量的问题，利用分态式求解翻开阀门K喷洒药液时，A中空气经历了一个等温膨胀过程，由初态参量、末态参量运用玻意耳定律便可求解(1)设原来药液上方空气体积为V，每次打入空气体

10、积为V0，打n次后压强由p0变到p1，以A中原有空气和n次打入A中的空气的全部为研究对象，由玻意耳定律得p0(VnV0)p1V故n18.(2)翻开阀门K，直到药液不能喷出，忽略喷管中药液产生的压强，那么A容器中气体压强应等于外界大气压，以A中气体为研究对象，由玻意耳定律得p1Vp0VV L6 L因此A容器中剩余药液的体积为(7.56) L1.5 L.答案(1)18次(2)1.5 L13如下图，一开口气缸内盛有密度为的某种液体；一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的局部和进入小瓶中液柱的长度均为l/4.现用活塞将气缸封闭(图中未画出)，使活塞缓慢向下运动，各局部气体的温度均保持不变当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为l/2，求此时气缸内气体的压强大气压强为p0，重力加速度为g.解析设当小瓶内气体的长度为l时，压强为p1；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为p2，气缸内气体的压强为p3.依题意p1p0gl由玻意耳定律p1Sp2(l)S式中S为小瓶的横截面积，联立得：p2(p0gl)又有p2p3gl联立式，得p3p0答案p05