2024-2025学年高中物理第八章气体1气体的等温变化分层训练含解析新人教版选修3-3

PAGE8-气体的等温改变基础达标练1．如图所示为一竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有压力表，能够干脆表示出注射器内密闭气体的压强．起先时活塞处于静止状态，若用力推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，不计活塞与注射器内壁间的摩擦，环境温度保持不变．在活塞移动过程中，密闭气体的压强将()A．增大B．减小C．不变D．无法推断2．下列图中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中(C中图线为双曲线的一支)正确描述肯定质量的气体不是等温改变的是()3．如图，肯定质量的志向气体从状态A改变到状态B，则气体的温度()A．上升B．降低C．不变D．无法推断4.如图所示，竖直放置的上端封闭、下端开口的粗细匀称的玻璃管中，一段水银柱封闭着一段长为l的空气柱．若将这根玻璃管倾斜45°(开口端仍在下方)，空气柱的长度将发生下列哪种改变()A．变长B．不变C．变短D．无法确定5．肯定质量的气体由状态A变到状态B的过程如图中实线所示，A、B位于同一双曲线上，则此改变过程中，温度()A．始终下降B．先上升后下降C．先下降后上升D．始终上升6．某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p0的空气，现在要使轮胎内的气压增大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作志向气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎充入温度相同，压强也是p0的空气的体积为()A.eq\f(p0,p)VB.eq\f(p,p0)VC.eq\f(p,p0)－1VD.eq\f(p,p0)＋1V7．肯定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小2atm时，体积改变4L，则该气体原来的体积为()A.eq\f(4,3)LB．2LC.eq\f(8,3)LD．8L8．(多选)如图所示，肯定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程，A、C两点在同一条双曲线上，则此改变过程中()A．从A到B的过程温度上升B．从B到C的过程温度上升C．从A到C的过程温度先降低再上升D．A、C两点的温度相等9．如图所示，D→A→B→C表示肯定质量的某种气体状态改变的一个过程，则下列说法正确的是()A．D→A是一个等温过程B．A→B是一个等温过程C．A与B的状态参量相同D．B→C体积减小，压强减小，温度不变10．用DIS探讨肯定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的试验装置如图甲所示，试验步骤如下：①把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接．②移动活塞，记录注射器的刻度值V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p.③用V­eq\f(1,p)图象处理试验数据，得出如图乙所示的图线．(1)为了保持封闭气体的质量不变，试验中实行的主要措施是______________________．(2)为了保持封闭气体的温度不变，试验中实行的主要措施是________和________．11.如图所示，长50cm的玻璃管开口向上竖直放置，用15cm长的水银柱封闭了一段20cm长的空气柱，外界大气压强为75cm汞柱．现让玻璃管自由下落．不计空气阻力，求稳定时气柱的长．(可以认为气柱温度没有改变)

实力提升练12．有一段12cm长的水银柱，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．76cmHgB．82cmHgC．88cmHgD．70cmHg13．如图，粗细匀称的玻璃管A和B由一橡皮管连接，肯定质量的空气被水银柱封闭在A管内，初始时两管水银面等高，B管上方与大气相通．若固定A管，将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H，A管内的水银面高度相应改变h，则()A．h＝HB．h＜eq\f(H,2)C．h＝eq\f(H,2)D.eq\f(H,2)＜h＜H14．如图所示，导热汽缸平放在水平地面上，用横截面积为S＝0.1×10－2m2的光滑活塞A和B封闭两部分志向气体Ⅰ和Ⅱ，活塞A、B的质量分别为mA＝2kg，mB＝4kg，活塞A、B到汽缸底部的距离分别为20cm和8cm.现将汽缸转至开口向上，环境温度不变，外界大气压强p0＝1.0×105Pa.待状态稳定时，求活塞分层训练(六)气体的等温改变1．解析：由玻意耳定律pV＝常数可知，V减小，p增大．答案：A2．解析：等温改变过程中，p∝eq\f(1,V)，所以A、B、C表示等温改变，D不是等温改变．答案：D3．解析：从图象可以看出，气体状态改变过程中，其pV乘积渐渐变大，所以其温度渐渐上升，A正确，B、C、D错误．答案：A4．解析：设水银柱的长度为h，竖直放置时，气体的压强为p1＝p0－h；玻璃管倾斜45°时，气体的压强为p2＝p0－hcos45°，依据p1l＝p2l′，则答案：C5．解析：依据过线段AB上各点的等温线与过A、B两点的等温线进行比较，分析可知图线离坐标轴越远，气体温度越高，故气体沿直线AB改变的过程中，温度先上升后下降，最终TB＝TA，B正确．答案：B6．解析：设将要充入的气体的体积为V′，据玻意耳定律有p0(V＋V′)＝pV，解得V′＝eq\f(p,p0)－1V，故选C.答案：C7．解析：由题意知p1＝3atm，p2＝1atm，当温度不变时，肯定质量气体的压强减小则体积变大，所以V2＝V1＋4L，依据玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得V1＝2L，故B正确．答案：B8．解析：作出过B点的等温线如图所示，可知TB＞TA＝TC，可知从A到B的过程温度上升，A项正确；从B到C的过程温度降低，B项错误；A、C两点在同一等温线上，C项错误，D项正确．答案：AD9．解析：D→A是一个等温过程，A对；A，B两状态温度不同，A→B的过程中eq\f(1,V)不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生改变，B，C错；B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错．答案：A10．解析：(1)为了保证气体的质量不变，要用润滑油涂在活塞上以达到封闭效果．(2)气体的体积改变，外界对气体做正功或负功，要让气体与外界进行足够的热交换，一要时间长，也就是动作缓慢，二要活塞导热性能好．答案：(1)用润滑油涂活塞(2)渐渐地抽动活塞活塞导热性能好11．解析：依据玻意耳定律得p1L1S＝p2Lp1＝90cm汞柱p2＝75cm汞柱L1＝20cm解得L2＝24cm24cm＋15cm＝39cm<50cm.所以水银没有溢出，气柱长24cm.答案：24cm12．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＝gsin30°，所以对水银柱由牛顿其次定律得：p0S＋mgsin30°－pS＝ma，故p＝p0.答案：A13．解析：依据题意，原来A、B管内的水银高度相同，有pA＝p0；B管下移后，设A管水银下移高度为h，B管内水银末位置高度如图所示，A、B管内末位置水银高度差为h1，则B管内水银初、末位置高度差为：h＋h1，可以计算B管下降的高度为：H＝2h＋h1，此时由于A管内水银下降，则A管气体体积增加，压强减小，即p′A＜p0，此时有：p′A＋p1＝p0，计算得p′A＋ρg(H－2h)＝p0，最终有：h＝eq\f(p′A－p0,2ρg)＋eq\f(H,2)，由于p′A＜p0，所以h＜eq\f(H,2)，故选项B正确．