2024-2025学年高中物理第八章气体1气体的等温变化课后作业含解析新人教版选修3-3

PAGEPAGE7气体的等温改变eq\o(\s\up7(限时：45分钟总分：100分),\s\do5())一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．描述气体状态的参量是指(B)A．质量、温度、密度 B．温度、体积、压强C．质量、压强、温度 D．密度、压强、温度解析：气体状态的参量是指温度、压强和体积，B对．2．各种卡通形态的氢气球，受到孩子们的喜爱，特殊是年幼的小孩，小孩一不当心松手，氢气球会飞向天空，上升到肯定高度会胀破，是因为(C)A．球内氢气温度上升 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：以球内气体为探讨对象，气球上升时，由于高空处空气淡薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到肯定程度时，气球就会胀破．3.在标准大气压(相当于76cmHg产生的压强)下做托里拆利试验时，由于管中混有少量空气，水银柱上方有一段空气柱，如图所示，则管中淡薄气体的压强相当于下列哪个高度的水银柱产生的压强(D)A．0cm B．60cmC．30cm D．16cm解析：设管内气体压强为p，则有：(p＋60)cmHg＝76cmHg，可得管中淡薄气体的压强相当于16cmHg，选项D是正确的．4．有一段12cm长的汞柱，在匀称玻璃管中封住肯定质量的气体，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p0＝76cmHg)(A)A．76cmHg B．82cmHgC．88cmHg D．70cmHg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，因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a＝gsinθ，所以对水银柱由牛顿其次定律得：p0S＋mgsinθ－pS＝ma，故p＝p0＝76cmHg.5.用注射器做“探究气体等温改变规律”的试验中，取几组p、V值后，用p作纵坐标，eq\f(1,V)作横坐标，画出p－eq\f(1,V)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，如图所示，可能的缘由是(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．在试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－eq\f(1,V)图象为始终线，故气体的质量肯定、温度不变的条件得到满意，B、C错误；取值范围大小对试验无太大影响，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eq\f(1,V)轴向下平移到－p，图象过原点，可见压强总偏小，D正确．6．空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L，现再充入1.0atm的空气9.0L．设充气过程为等温过程，空气可看作志向气体，则充气后储气罐中气体压强为(A)A．2.5atm B．2.0atmC．1.5atm D．1.0atm解析：将充气之前的两部分气体合起来作为初状态，压强都是1.0atm，故初始体积为两部分的和．初状态：p1＝1.0atm，V＝V1＋V2＝(6.0＋9.0)L＝15.0L，末状态：V′＝V1＝6.0L由玻意耳定律：p1V＝p2V′，代入数据求得：p2＝2.5atm，A选项正确．7.如图所示，在柱形容器中装有部分水，容器上方有一可自由移动的活塞．容器水面浮有一个木块和一个一端封闭、开口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空气，系统稳定时，玻璃管内空气柱在管外水面上方的长度为a，空气柱在管外水面下方的长度为b，水面上方木块的高度为c，水面下方木块的高度为d.现在活塞上方施加竖直向下且缓缓增大的力F，使活塞下降一小段距离(未碰及玻璃管和木块)，下列说法中正确的是(C)A．d和b都减小 B．只有b减小C．只有a减小 D．a和c都减小解析：因为活塞下行，汽缸内空间压强增大，所以玻璃管要向下运动，依据p＝p0＋ρgh＝p0＋ρgb，管内气体压强增大，则管内封闭气体体积要减小，由于F浮力＝ρgV＝G，G、ρ、g不变，故V不变，也就是说b的大小不变，所以a就减小，故B错误，C正确；对木块由平衡得：mg＝ρV排g，由于重力不变，所以排开水的体积不变，即cd高度均不变，故AD错误．故选C.二、多项选择题(每小题9分，共27分)8.某同学用“用DIS探讨气体的压强与体积的关系”，做了两次试验，操作完全正确，在同一图上得到了两条不同的直线，造成这种状况的可能缘由是(AB)A．两次试验中温度不同B．两次试验中空气质量不同C．两次试验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同D．两次试验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同解析：由图象可知，p与eq\f(1,V)成正比，则p与V成反比，即pV＝C，C是常数；由玻意耳定律可知，对肯定量的气体，在温度不变时，压强与体积成反比，p与eq\f(1,V)成正比，气体质量与温度相同时，不同状态下气体的p与eq\f(1,V)所对应的点在同始终线上，当气体质量相同而温度不同或气体温度相同而质量不同时，气体的p与eq\f(1,V)所对应的点不在同始终线上，故A、B两项正确，C、D两项错误．9．如图所示，内径匀称、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θ，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)A．B管内水银面比管外水银面高hB．B管内水银面比管外水银面高hcosθC．B管内水银面比管外水银面低hcosθD．管内封闭气体的压强比大气压强小hcosθ高汞柱解析：以A管中的水银柱为探讨对象，则有pS＋hcosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－hcosθ，明显p<p0，且B管内水银面要比槽内水银面高出hcosθ.B、D正确．10.如图所示为肯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(ACD)A．tA＝tB B．tB＝tCC．tC>tB D．tD>tA解析：两条等温线，故tA＝tB，tC＝tD，故A项正确；两条等温线比较，有tD>tA，tC>tB，故B错，C、D项正确．三、非选择题(共24分)11．(12分)在“探究气体等温改变的规律”试验中，封闭的空气如图所示，U形管粗细匀称，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．(1)试验时甲图气体的压强为76cmHg；乙图气体压强为80cmHg.(2)试验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量，这一观点正确吗？答：正确(选填“正确”或“错误”)．(3)数据测量完后在用图象法处理数据时，某同学以压强p为纵坐标，以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图，你认为他这样做能便利地看出p与V间的关系吗？答：不能．解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76cmHg，乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg.(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1(3)以p为纵坐标，以V为横坐标，作出p－V图象是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p－eq\f(1,V)图象，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比．12．(12分)农村常用来喷射农药的压缩喷雾器的结构如图所示，A的容积为7.5L，装入药液后，药液上方体积为1.5L，关闭阀门K，用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3.求：(1)要使药液上方气体的压强为4×105Pa，打气筒活塞应打几次？(2)当A中有4×105Pa的空气后，打开阀门K可喷射药液，直到不能喷射时，喷射器剩余多少体积的药液．答案：(1)18次(2)1.5L解析：(1)以V总、V分别表示A的总容积和打气前药液上方的体积，p0表示打气前A容器内外的气体压强，V0表示每次打入压强为p0的空气体积，p1表示打n次后A容器的气体压强，以A中原有空气和n次打入A中的全部气体作为探讨对象，由玻意耳定律，可得p0(V＋nV0)＝p1V，所以n＝eq\f(p1－p0V,p0V0)＝eq\f(4×105－105×1.5,105×250×10－3)＝18.(2)打开阀门K