2019高中物理 第8章 气体 第1节 气体的等温变化课堂作业 新人教版选修3-3.doc

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1、1第八章第八章 第第 1 1 节节 气体的等温变化气体的等温变化基础夯实 一、选择题(13 题为单选题，4 题为多选题)1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( C )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：以球内气体为研究对象，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。2(威海市 2016 年高三模拟)如图所示，DABC表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程，则下列说法正确的是( A )ADA是一个等温过程BA

2、B是一个等温过程CA与B的状态参量相同DBC体积减小，压强减小，温度不变解析：DA是一个等温过程，A 对；A、B两状态温度不同，AB的过程中 不变，则1 V体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化，B、C 错，BC是一个等温过程，V增大，p减小，D 错。3.如图所示，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，则细管中被封闭的空气( B )A体积不变，压强变小 B体积变小，压强变大2C体积不变，压强变大 D体积变小，压强变小解析：以细管中封闭气体为研究对象，当洗衣缸内水位升高时，细管中封闭

3、气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故 B 项正确。4(陕西省黄陵中学 2017 年高二下学期检测)如图所示，内径均匀、两端开口的 V 形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是( BD )AB管内水银面比管外水银面高hBB管内水银面比管外水银面高hcosCB管内水银面比管外水银面低hcosD管内封闭气体的压强比大气压强小hcos高水银柱解析：以A管中的水银柱为研究对象，则有pShcosSp0S，B管内压强pp0hcos，显然pp0，且B管内水银面要比槽内水银面高出hcos。B、D 正确。二、非选

4、择题5采用验证玻马定律实验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，实验步骤如下：(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；(3)用卡尺测出活塞直径d；(4)再将活塞插入针管中，保持针管中有一定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；(5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到一定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V2。试用以上的直接测量数据，写出大气压强的最终表达式p0，本实验4FV2 d2V2V1中第(2)实验步骤是多余的。解析：开始时气体的压强为p0，向右水平缓慢拉动活塞

5、到一定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p1：3p1p0 p0p0F SFd224F d2该过程中温度不变，则：p0V1p1V2整理得：p04FV2 d2V2V1由上面的式子可知，在表达式中，与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤(2)是多余的。6(山东省枣庄市第八中学 20172018 学年高二月考)如图是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，各物理量的单位均为国际单位)。答案：ghV p0gh解析：压水前：

6、 p1p0 V1V压水后水刚流出时：p2p0gh，V2VV由玻意耳定律：p1V1p2V2，即p0V(p0gh)(VV)，解得VghV p0gh能力提升 一、选择题(单选题)1有一段 12cm 长的汞柱，在均匀玻璃管中封住一定质量的气体，若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p076cmHg)( A )A76cmHg B82cmHgC88cmHg D70cmHg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图所示，因玻璃管和水根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，

7、故pp0。2.用注射器做“探究气体等温变化规律”的实验中，取几组p、V值后，用p作纵坐标， 作横坐标，画出p 图象是一条直线，把这条1 V1 V4直线延长后未通过坐标原点，而与横轴相交，如图所示，可能的原因是( D )A各组的取值范围太小B堵塞注射器小孔的橡胶套漏气C在实验中用手握住注射器而没能保持温度不变D压强的测量值偏小解析：因p 图象为一直线，故气体的质量一定、温度不变的条件得到1 V满足，B、C 错误；取值范围大小对实验无太大影响，A 错误；如图所示，先将图线反向延长并和纵坐标交于p，然后将 轴向下平移到p，图象过原点，可见压强总1 V偏小，D 正确。3如图所示，一试管开口朝下插入盛水

8、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，则下列说法正确的是( B )A试管将加速上浮B试管将加速下沉C试管将保持静止D试管将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。4(河北省邢台市第一中学 20172018 学年高二下学期月考)钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体：第一种方法是用小抽气机，每次抽出 1L

9、 气体，共抽取三次；第二种方法是用大抽气机，一次抽取 3L 气体，这两种抽法中，抽取气体质量较大的是( A )A第一种抽法B第二种抽法C两种抽法抽出的气体质量一样大D无法判断解析：第一种：温度不变，由玻意耳定律：P0VP1(V1)，解得P1P0()，同理，V V1P2P1()，P3P2()P0()3；第二种：P0VP(V3)，解得PP0()V V1V V1V V1V V3P3；压强小的抽取的气体多，故选 A。5(南京市燕子矶中学 2017 年高二下学期检测)容积为 20L 的钢瓶内，贮有压强为51.5107Pa 的氧气。打开钢瓶的阀门，让氧气分装到容积为 5L 的氧气袋中(袋都是真空的)，充气

10、后的氧气袋中氧气压强都是 1.0106Pa，设充气过程不漏气，环境温度不变，则这瓶氧气最多可分装( B )A60 袋 B56 袋C50 袋 D40 袋解析：设可分装n袋，取全部气体研究，据玻意耳定律有：p1Vp2Vnp2V015107Pa20L1.0106Pa20Ln1.0106Pa5L，解得n56，B 选项正确。二、非选择题6(重庆市永兴中学 20172018 学年高二下学期期末)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)，若气缸按如图乙悬挂保持静止时，求气柱长度为多少。已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，它与气缸之间无摩

11、擦且不漏气，且气体温度保持不变。答案：p0L0S/(p0SMg)解析：对缸内理想气体，平放初态p1p0，V1L0S悬挂末态：对缸体，Mgp2Sp0S即p2p0Mg/SVLS由玻意耳定律：p1V1p2V2即p0L0S(p0Mg/S)LS得：气柱长度为Lp0L0S/(p0SMg)7一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量M3103kg、体积V00.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离h140m，筒内气体体积V11m3。在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为h2时，拉力减为零，此时气体体积为V2，随后浮筒和重物自动上浮。求V2和h2。已知大气压强p01105Pa，水的密度1103kg/m3，重力加速度的大小g10m/s2。不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略。6答案：2.5m3 10m解析：当F0 时，由平衡条件得Mgg(V0V2)代入数据得V22.5m3设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2，由题意得p1p0gh1p2p0gh2在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得p1V1p2V2联立式，代入数据得h210m