高中物理 4.1 氣體實(shí)驗(yàn)定律同步練習(xí) 魯科版選修3-3

【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】-高中物理4.1氣體實(shí)驗(yàn)定律同步練習(xí)魯科版選修3-3圖4－1－9知識(shí)點(diǎn)一氣體壓強(qiáng)的求法圖4－1－91.一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管豎直放置時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外高h(yuǎn)，上端空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖4－1－9所示，已知大氣壓強(qiáng)為HcmHg，下列說(shuō)法正確的是()．A．此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(L＋h)cmHgB．此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(H－h(huán))cmHgC．此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(H＋h)cmHgD．此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(H－L)cmHg解析利用等壓法，選管外水銀面為等壓面，則封閉氣體壓強(qiáng)p＋ph＝p0，得p＝p0－ph，即p＝(H－h(huán))cmHg，故B項(xiàng)正確．答案B2.如圖4－1－10所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為M，通過(guò)彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的氣體，缸套和活塞間無(wú)摩擦，活塞面積為S，大氣壓強(qiáng)為p0，則封閉氣體的壓強(qiáng)為 ()．圖4－1－10A．p＝p0＋eq\f(Mg,S)圖4－1－10B．p＝p0＋eq\f(（M＋m）g,S)C．p＝p0－eq\f(Mg,S)D．p＝mg/S解析以缸套為研究對(duì)象，有pS＋Mg＝p0S，所以封閉氣體的壓強(qiáng)p＝p0－eq\f(Mg,S)，故應(yīng)選C.對(duì)于活塞封閉氣體類問(wèn)題壓強(qiáng)的求法，靈活選取研究對(duì)象會(huì)使問(wèn)題簡(jiǎn)化．答案C知識(shí)點(diǎn)二玻意耳定律的應(yīng)用圖4－1－113.如圖4－1－11所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細(xì)管中被封閉的空氣 圖4－1－11A．體積不變，壓強(qiáng)變小 B．體積變小，壓強(qiáng)變大C．體積不變，壓強(qiáng)變大 D．體積變小，壓強(qiáng)變小解析由圖可知空氣被封閉在細(xì)管內(nèi)，缸內(nèi)水位升高時(shí)，氣體體積減??；根據(jù)玻意耳定律，氣體壓強(qiáng)增大，B項(xiàng)正確．圖4－1－12答案B圖4－1－124.如圖4－1－12所示為一定質(zhì)量的氣體的兩條等溫線，則下列關(guān)于各狀態(tài)溫度的說(shuō)法正確的有()．A．tA＝tBB．tB＝tCC．tC>tAD．tD>tA解析兩條等溫線，故tA＝tB，tC＝tD，故A項(xiàng)正確；兩條等溫線比較，有tD>tA，tC>tA，故B錯(cuò)，C、D項(xiàng)正確．答案ACD知識(shí)點(diǎn)三查理定律的應(yīng)用5．民間常用“拔火罐”來(lái)治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地被“吸”在皮膚上．其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體 ()．A．溫度不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大B．體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小C．壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度降低，體積減小D．質(zhì)量不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小解析體積不變，當(dāng)溫度降低時(shí)，由查理定律eq\f(p,T)＝C可知，壓強(qiáng)減小，故B項(xiàng)正確．答案B6．在密封容器中裝有某種氣體，當(dāng)溫度從50℃升高到100℃時(shí)，氣體的壓強(qiáng)從p1變到p2，則A.eq\f(p1,p2)＝eq\f(1,2) B.eq\f(p1,p2)＝eq\f(2,1)C.eq\f(p1,p2)＝eq\f(323,373) D．1＜eq\f(p1,p2)＜2解析由于氣體做等容變化，所以eq\f(p1,p2)＝eq\f(T1,T2)＝eq\f(t1＋273,t2＋273)＝eq\f(323,373)，故C選項(xiàng)正確．答案C圖4－1－13知識(shí)點(diǎn)四蓋·呂薩克定律的應(yīng)用圖4－1－137.如圖4－1－13所示，兩根粗細(xì)相同、兩端開(kāi)口的直玻璃管A和B，豎直插入同一水銀槽中，各用一段水銀柱封閉著一定質(zhì)量同溫度的空氣，空氣柱長(zhǎng)度H1>H2，水銀柱長(zhǎng)度h1>h2，今使封閉氣柱降低相同的溫度(大氣壓保持不變)，則兩管中氣柱上方水銀柱的移動(dòng)情況是 ()．A．均向下移動(dòng)，A管移動(dòng)較多B．均向上移動(dòng)，A管移動(dòng)較多C．A管向上移動(dòng)，B管向下移動(dòng)D．無(wú)法判斷解析封閉氣柱均做等壓變化，故封閉氣柱下端的水銀面高度不變，根據(jù)蓋·呂薩克定律的分比形式ΔV＝eq\f(ΔT,T)·V，因A、B管中的封閉氣柱，初溫相同，溫度的變化也相同，且ΔT<0，所以ΔV<0，即A、B管中氣柱的體積都減??；又因?yàn)镠1>H2，A管中氣柱的體積較大，|ΔV1|>|ΔV2|，A管中氣柱體積減小得較多，故A、B兩管氣柱上方的水銀柱均向下移動(dòng)，且A管中的水銀柱下移得較多，故A項(xiàng)正確．圖4－1－14答案A圖4－1－148.如圖4－1－14所示是一定質(zhì)量的氣體從狀態(tài)A經(jīng)B到狀態(tài)C的V－T圖象，由圖象可知 ()．A．pA＞pBB．pC＜pBC．VA＜VBD．pA＜pB解析由圖象可知eq\f(VC,TC)＝eq\f(VB,TB)，所以，B點(diǎn)和C點(diǎn)的壓強(qiáng)相等．A點(diǎn)和B點(diǎn)的體積相同．TB>TA，所以pB>pA.故D選項(xiàng)正確．答案D知識(shí)點(diǎn)五理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用9．一定質(zhì)量的氣體，從初態(tài)(p0、V0、T0)先經(jīng)等壓變化使溫度上升到eq\f(3,2)T0，再經(jīng)等容變化使壓強(qiáng)減小到eq\f(1,2)p0，則氣體最后狀態(tài)為 ()．A.eq\f(1,2)p0、V0、eq\f(3,2)T0 B.eq\f(1,2)p0、eq\f(3,2)V0、eq\f(3,4)T0C.eq\f(1,2)p0、V0、eq\f(3,4)T0 D.eq\f(1,2)p0、eq\f(3,2)V0、T0解析在等壓過(guò)程中，V∝T，有eq\f(V0,T0)＝eq\f(V3,\f(3T0,2))，V3＝eq\f(3,2)V0，再經(jīng)過(guò)一個(gè)等容過(guò)程，有eq\f(p0,\f(3,2)T0)＝eq\f(\f(p0,2),T3)，T3＝eq\f(3,4)T0，所以B正確．答案B10．對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列狀態(tài)變化過(guò)程不可能實(shí)現(xiàn)的是 ()．A．使氣體體積增大，同時(shí)溫度降低、壓強(qiáng)減小B．使氣體溫度升高，體積不變、壓強(qiáng)減小C．使氣體溫度不變，而壓強(qiáng)、體積同時(shí)增大D．使氣體溫度降低，壓強(qiáng)減小、體積減小解析根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C知，若V增大，T降低，則壓強(qiáng)減小，A可以實(shí)現(xiàn)；同理，D可以實(shí)現(xiàn)，B、C不可以實(shí)現(xiàn)，因此選B、C.答案BC圖4－1－1511.一圓柱形汽缸直立在地面上，內(nèi)有一具有質(zhì)量而無(wú)摩擦的絕熱活塞，把汽缸分成容積相同的A、B兩部分，如圖4－1－15所示，兩部分氣體溫度相同，都是T0＝27℃，A部分氣體壓強(qiáng)pA0＝1.0×105Pa，B部分氣體壓強(qiáng)pB0＝2.0×105Pa.現(xiàn)對(duì)B部分的氣體加熱，使活塞上升，使A部分氣體體積減小為原來(lái)的eq\f(2,3).求此時(shí)：圖4－1－15(1)A部分氣體的壓強(qiáng)pA；(2)B部分氣體的溫度TB.解析(1)A部分氣體等溫變化，由玻意耳定律：pA0V＝pA·eq\f(2,3)V，所以pA＝eq\f(3,2)pA0，把pA0＝1.0×105Pa代入得pA＝1.5×105Pa.(2)B部分氣體：初態(tài)：pB0＝2.0×105Pa，VB0＝V，TB0＝300K，末態(tài)：pB＝pA＋(pB0－pA0)＝2.5×105Pa.VB＝V＋eq\f(1,3)V＝eq\f(4,3)V，由理想氣體狀態(tài)方程eq\f(pB0VB0,TB0)＝eq\f(pBVB,TB)，得TB＝eq\f(TB0pBVB,pB0VB0)＝eq\f(300×2.5×105×\f(4,3)V,2.0×105×V)K＝500K.答案(1)1.5×105Pa(2)500K圖4－1－1612.某壓縮式噴霧器儲(chǔ)液桶的容量為5.7×10－3m3.往桶內(nèi)倒入4.2×10－3m3的藥液后開(kāi)始打氣，假設(shè)打氣過(guò)程中藥液不會(huì)向外噴出，如圖4－1－16所示．如果每次能打進(jìn)2.5×10－圖4－1－16氣幾次？這個(gè)壓強(qiáng)能否使噴霧器內(nèi)的藥液全部噴完？(設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)為1atm)解析設(shè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為p0，藥桶中空氣的體積為V，打氣N次后，噴霧器中的空氣壓強(qiáng)達(dá)到4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，設(shè)打入的氣體在1atm下的體積為V′根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程的分列式，得p0V＋p0NV′＝4p0V其