高中物理 第8章 氣體 第1節(jié) 氣體的等溫變化課堂作業(yè) 新人教版選修33

1、第八章第1節(jié) 氣體的等溫變化 基礎(chǔ)夯實 一、選擇題(13題為單選題，4題為多選題)1各種卡通形狀的氫氣球，受到孩子們的喜歡，特別是年幼的小孩，小孩一不小心松手，氫氣球會飛向天空，上升到一定高度會脹破，是因為( c )a球內(nèi)氫氣溫度升高b球內(nèi)氫氣壓強增大c球外空氣壓強減小 d以上說法均不正確解析：以球內(nèi)氣體為研究對象，氣球上升時，由于高空處空氣稀薄，球外氣體的壓強減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到一定程度時，氣球就會脹破。2(威海市2016年高三模擬)如圖所示，dabc表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過程，則下列說法正確的是( a )ada是一個等溫過程bab是一個等溫過程ca與b的狀態(tài)參量相同dbc

2、體積減小，壓強減小，溫度不變解析：da是一個等溫過程，a對；a、b兩狀態(tài)溫度不同，ab的過程中不變，則體積v不變，此過程中氣體的壓強、溫度會發(fā)生變化，b、c錯，bc是一個等溫過程，v增大，p減小，d錯。3.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣( b )a體積不變，壓強變小 b體積變小，壓強變大c體積不變，壓強變大 d體積變小，壓強變小解析：以細管中封閉氣體為研究對象，當洗衣缸內(nèi)水位升高時，細管中封閉氣體壓強變大，而氣體溫度不變，則由玻意爾定律知，氣體體積變小

3、，故b項正確。4(陜西省黃陵中學(xué)2017年高二下學(xué)期檢測)如圖所示，內(nèi)徑均勻、兩端開口的v形管，b支管豎直插入水銀槽中，a支管與b支管之間的夾角為，a支管中有一段長為h的水銀柱保持靜止，下列說法中正確的是( bd )ab管內(nèi)水銀面比管外水銀面高hbb管內(nèi)水銀面比管外水銀面高hcoscb管內(nèi)水銀面比管外水銀面低hcosd管內(nèi)封閉氣體的壓強比大氣壓強小hcos高水銀柱解析：以a管中的水銀柱為研究對象，則有pshcossp0s，b管內(nèi)壓強pp0hcos，顯然p<p0，且b管內(nèi)水銀面要比槽內(nèi)水銀面高出hcos。b、d正確。二、非選擇題5采用驗證玻馬定律實驗的主要器材針管及其附件，來測定大氣壓強的

4、值，實驗步驟如下：(1)將針管水平固定，拔下橡皮帽，向右將活塞從針管中抽出；(2)用天平稱出活塞與固定在其上的支架的總質(zhì)量為m；(3)用卡尺測出活塞直徑d；(4)再將活塞插入針管中，保持針管中有一定質(zhì)量的氣體，并蓋上橡皮帽，此時，從針管上可讀出氣柱體積為v1，如圖所示；(5)將彈簧秤掛鉤鉤在活塞支架上，向右水平緩慢拉動活塞到一定位置，此時，彈簧稱讀數(shù)為f，氣柱體積為v2。試用以上的直接測量數(shù)據(jù)，寫出大氣壓強的最終表達式p0，本實驗中第(2)實驗步驟是多余的。解析：開始時氣體的壓強為p0，向右水平緩慢拉動活塞到一定位置，彈簧秤讀數(shù)為f時氣體的壓強p1：p1p0p0p0該過程中溫度不變，則：p0v

5、1p1v2整理得：p0由上面的式子可知，在表達式中，與活塞及固定在其上的支架的總質(zhì)量無關(guān)，所以步驟(2)是多余的。6(山東省棗莊市第八中學(xué)20172018學(xué)年高二月考)如圖是氣壓式保溫瓶的原理圖，保溫瓶內(nèi)水面與出水口的高度差為h，瓶內(nèi)密封空氣體積為v，設(shè)水的密度為，大氣壓強為p0，欲使水從出水口流出，瓶內(nèi)空氣壓縮量v至少為多少？(設(shè)瓶內(nèi)彎曲管的體積不計，壓前水面以上管內(nèi)無水，溫度保持不變，各物理量的單位均為國際單位)。答案：解析：壓水前： p1p0v1v壓水后水剛流出時：p2p0gh，v2vv由玻意耳定律：p1v1p2v2，即p0v(p0gh)(vv)，解得v 能力提升 一、選擇題(單選題)1

6、有一段12cm長的汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體，若開口向上將玻璃管放置在傾角為30°的光滑斜面上，在下滑過程中被封氣體的壓強為(大氣壓強p076cmhg)( a )a76cmhg b82cmhgc88cmhg d70cmhg解析：水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài)，因此不能用平衡條件來處理。水銀柱的受力分析如圖所示，因玻璃管和水根柱組成系統(tǒng)的加速度agsin，所以對水銀柱由牛頓第二定律得：p0smgsinpsma，故pp0。2.用注射器做“探究氣體等溫變化規(guī)律”的實驗中，取幾組p、v值后，用p作縱坐標，作橫坐標，畫出p圖象是一條直線，把這條直線延長后未通過坐標原點，而與橫軸相交，

7、如圖所示，可能的原因是( d )a各組的取值范圍太小b堵塞注射器小孔的橡膠套漏氣c在實驗中用手握住注射器而沒能保持溫度不變d壓強的測量值偏小解析：因p圖象為一直線，故氣體的質(zhì)量一定、溫度不變的條件得到滿足，b、c錯誤；取值范圍大小對實驗無太大影響，a錯誤；如圖所示，先將圖線反向延長并和縱坐標交于p，然后將軸向下平移到p，圖象過原點，可見壓強總偏小，d正確。3如圖所示，一試管開口朝下插入盛水的廣口瓶中，在某一深度靜止時，管內(nèi)有一定的空氣。若向廣口瓶中緩慢倒入一些水，則下列說法正確的是( b )a試管將加速上浮b試管將加速下沉c試管將保持靜止d試管將以原靜止位置為平衡位置上下振動解析：題圖中試管在

8、水下某深度處于靜止狀態(tài)，浮力(等于排開水的重力)與試管重力相平衡。當試管中空氣壓強稍大些，即試管稍下移或向廣口瓶中加水時，試管內(nèi)的空氣被壓縮，浮力將減小，試管將下沉，在下沉的過程中，空氣所受壓強越來越大，浮力越來越小，試管將加速下沉。4(河北省邢臺市第一中學(xué)20172018學(xué)年高二下學(xué)期月考)鋼瓶中裝有一定質(zhì)量的氣體，現(xiàn)在用兩種方法抽鋼瓶中的氣體：第一種方法是用小抽氣機，每次抽出1l氣體，共抽取三次；第二種方法是用大抽氣機，一次抽取3l氣體，這兩種抽法中，抽取氣體質(zhì)量較大的是( a )a第一種抽法b第二種抽法c兩種抽法抽出的氣體質(zhì)量一樣大d無法判斷解析：第一種：溫度不變，由玻意耳定律：p0vp

9、1(v1)，解得p1p0()，同理，p2p1()，p3p2()p0()3；第二種：p0vp(v3)，解得pp0()p3；壓強小的抽取的氣體多，故選a。5(南京市燕子磯中學(xué)2017年高二下學(xué)期檢測)容積為20l的鋼瓶內(nèi)，貯有壓強為1.5×107pa的氧氣。打開鋼瓶的閥門，讓氧氣分裝到容積為5l的氧氣袋中(袋都是真空的)，充氣后的氧氣袋中氧氣壓強都是1.0×106pa，設(shè)充氣過程不漏氣，環(huán)境溫度不變，則這瓶氧氣最多可分裝( b )a60袋 b56袋c50袋 d40袋解析：設(shè)可分裝n袋，取全部氣體研究，據(jù)玻意耳定律有：p1vp2vnp2v015×107pa×2

10、0l1.0×106pa×20ln×1.0×106pa×5l，解得n56，b選項正確。二、非選擇題6(重慶市永興中學(xué)20172018學(xué)年高二下學(xué)期期末)今有一質(zhì)量為m的氣缸，用質(zhì)量為m的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，當氣缸水平橫放時，空氣柱長為l0(如圖甲所示)，若氣缸按如圖乙懸掛保持靜止時，求氣柱長度為多少。已知大氣壓強為p0，活塞的橫截面積為s，它與氣缸之間無摩擦且不漏氣，且氣體溫度保持不變。答案：p0l0s/(p0smg)解析：對缸內(nèi)理想氣體，平放初態(tài)p1p0，v1l0s懸掛末態(tài)：對缸體，mgp2sp0s即p2p0mg/svls由玻意耳定律：

11、p1v1p2v2即p0l0s(p0mg/s)ls得：氣柱長度為lp0l0s/(p0smg)7一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質(zhì)量m3×103kg、體積v00.5m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上。向浮筒內(nèi)充入一定質(zhì)量的氣體，開始時筒內(nèi)液面到水面的距離h140m，筒內(nèi)氣體體積v11m3。在拉力作用下浮筒緩慢上升，當筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時，拉力減為零，此時氣體體積為v2，隨后浮筒和重物自動上浮。求v2和h2。已知大氣壓強p01×105pa，水的密度1×103kg/m3，重力加速度的大小g10m/s2。不計水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略。答案：2.5m310m解析：當f0時，由平衡條件得mgg(v0v2)代入數(shù)據(jù)得v22.5m3設(shè)筒內(nèi)氣體初態(tài)、末態(tài)的壓強分別為p1、p2，由題意得p1p0gh1p2p0gh2在此過程中筒內(nèi)氣體溫度和質(zhì)量不變，由玻意耳定律得p1v1p2v2聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得h210m6edbc3191f2