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33_第1页
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文档简介

1、第八章第1节 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bab是一个等温过程ca与b的状态参量相同dbc

2、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c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

3、,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p<p0,且b管内水银面要比槽内水银面高出hcos。b、d正确。二、非选择题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

4、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到一定位置,弹簧秤读数为f时气体的压强p1:p1p0p0p0该过程中温度不变,则:p0v

5、1p1v2整理得:p0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:解析:压水前: p1p0v1v压水后水刚流出时:p2p0gh,v2vv由玻意耳定律:p1v1p2v2,即p0v(p0gh)(vv),解得v 能力提升 一、选择题(单选题)1

6、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,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,把这条直线延长后未通过坐标原点,而与横轴相交,

7、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,可见压强总偏小,d正确。3如图所示,一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中,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

8、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:p0vp

9、1(v1),解得p1p0(),同理,p2p1(),p3p2()p0()3;第二种:p0vp(v3),解得pp0()p3;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1.5×107pa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),充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106pa,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:p1vp2vnp2v015×107pa×2

10、0l1.0×106pa×20ln×1.0×106pa×5l,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:

11、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m3×103kg、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p01×105pa,水的密度1×103kg/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。答案:2.5m310m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h210m6edbc3191f2

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