高中物理 第八章氣體 第一節(jié)氣體的等溫變化課時練習(xí) 新人教版選修3-3

第8章第1節(jié)1．一定質(zhì)量的氣體，在等溫變化過程中，下列物理量中發(fā)生改變的有()A．分子的平均速率B．單位體積內(nèi)的分子數(shù)C．氣體的壓強D．分子總數(shù)答案：BC2．下列圖中，p表示壓強，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體不是等溫變化的是()答案：D3．在室內(nèi)，將裝有5atm的6L氣體的容器的閥門打開后，從容器中逸出的氣體相當于(設(shè)室內(nèi)大氣壓強p0＝1atm)()A．5atm,3LB．1atm,24LC．5atm,4.8LD．1atm,30L答案：BC解析：當氣體從閥門跑出時，溫度不變，所以p1V1＝p2V2，當p2＝1atm時，得V2＝30L，逸出氣體30L－6L＝24L，B正確．據(jù)p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4.8L，所以逸出的氣體相當于5atm下的4.8L氣體．C正確，故應(yīng)選B、C.4．某同學(xué)做“探究氣體等溫變化的規(guī)律”時，測得的數(shù)據(jù)如下表所示，發(fā)現(xiàn)第5組數(shù)據(jù)中的pV乘積有較大偏差，如果讀數(shù)和計算無誤，那么造成此偏差的原因可能是()實驗次序12345p(105Pa)1.211.060.930.800.66V(mL)33.237.843.850.469.2pV(105Pa·mL)40.240.140.740.345.7A.溫度升高B．溫度降低C．漏入氣體D．漏出氣體答案：AC5．如圖所示，玻璃管中都灌有水銀，分別求出幾種情況被封閉的氣體的壓強(設(shè)大氣壓強為76厘米汞柱)．答案：(1)pA＝p0－ph＝71cmHg(2)pA＝p0－ph＝66cmHg(3)pA＝p0＋ph＝(76＋10×sin30°)cmHg＝81cmHg(4)pA＝p0－ph＝71cmHgpB＝pA－ph＝66cmHg6．粗細均勻的玻璃管，一端封閉，長為12cm，一個潛水員手持玻璃管開口向下潛入水中，當潛到水下某深度時看到水進入玻璃管中2cm，求潛水員潛入水中的深度．(取水面上大氣壓強p0＝1.0×105Pa，g取10m/s2)答案：2m解析：設(shè)潛水員潛入水下的深度為h，玻璃管的橫截面積為S，管內(nèi)氣體的初狀態(tài)：p0,12S，末狀態(tài)：p0＋ρgh,10S.由玻意耳定律，得p0·12S＝(p0＋ρgh)·10S，得h＝eq\f(0.2p0,ρg)＝2m.7．如圖為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ρ，大氣壓強為p0，欲使水從出水口流出，瓶內(nèi)空氣壓縮量ΔV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：eq\f(ρghV,p0＋ρgh)解析：壓水前：p1＝p0，V1＝V壓水后水剛流出時：p2＝p0＋ρghV2＝V－ΔV，由玻意耳定律：p1V1＝p2V2即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)解得ΔV＝eq\f(ρghV,p0＋ρgh).能力提升1．如圖所示是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的p－V圖象，氣體由狀態(tài)A變化至狀態(tài)B的過程中，氣體分子平均速率的變化情況是()A．一直保持不變B．一直增大C．一直減小D．以上全錯答案：D解析：由圖象可看出pAVA＝pBVB，所以TA＝TB，但中間過程p、V乘積發(fā)生變化，溫度發(fā)生變化，從而A、B、C全錯，只能選D.2．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()A．60袋B．56袋C．50袋D．40袋答案：B解析：設(shè)可分裝n袋，取全部氣體研究，據(jù)玻意耳定律有：p1V＝p2V＋np2V01．5×107Pa×20L＝1.0×106Pa×20L＋n×1.0×106×5L，解得n＝56，B選項正確．3．(·新海高二檢測)在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實驗中，封閉的空氣如圖所示，U型管粗細均勻，右端開口，已知外界大氣壓為76cm汞柱高，圖中給出了氣體的兩個不同的狀態(tài)．(1)實驗時甲圖氣體的壓強為________cm汞柱高；乙圖氣體壓強為________cm汞柱高．(2)實驗時某同學(xué)認為管子的橫截面積S可不用測量，這一觀點正確嗎？答：________(選填“正確”或“錯誤”)．(3)數(shù)據(jù)測量完后在用圖象法處理數(shù)據(jù)時，某同學(xué)以壓強p為縱坐標，以體積V(或空氣柱長度)為橫坐標來作圖，你認為他這樣做能方便地看出p與V間的關(guān)系嗎？答：________.答案：(1)7680(2)正確(3)不能解析：(1)由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強為p0＝76cmHg，乙圖中氣體壓強為p0＋4cmHg＝80cmHg.(2)由玻意耳定律p1V1＝p2V2，即p1l1S＝p2l2S，即p1l1＝p2l2(l1(3)以p為縱坐標，以V為橫坐標，作出p－V圖是一條曲線，但曲線未必表示反比關(guān)系，所以應(yīng)再作出p－eq\f(1,V)圖，看是否是過原點的直線，才能最終確定p與V是否成反比．4．一圓柱形氣缸，內(nèi)部截面積為S，其活塞可在氣缸內(nèi)無摩擦地滑動，氣缸內(nèi)密封有理想氣體，外部大氣壓強為p0，當氣缸臥放在水平面上時，活塞距缸底L0，如圖所示．當氣缸豎直放置且開口向上時，活塞距缸底為eq\f(4,5)L0；當用細繩系住活塞上的鉤子，把氣缸提離地面時，活塞距缸底為2L0(忽略氣體質(zhì)量，保持溫度不變)．求提離地面時，繩中張力多大？答案：eq\f(3,4)p0S解析：氣缸由臥放到豎直放置，對缸中氣體運用玻意耳定律，有p0L0S＝(eq\f(Mg,S)＋p0)·eq\f(4,5)L0S，可得Mg＝eq\f(1,4)p0S；氣缸由臥放到吊起，對缸中氣體運用玻意耳定律有：p0L0S＝p′·2L0S，可得p′＝eq\f(1,2)p0，氣缸吊起時，以活塞為研究對象，根據(jù)力的平衡條件，有FT＋p′S＝Mg＋p0S.所以張力FT＝Mg＋p0S－p′S＝eq\f(3,4)p0S.5．采用如圖所示的裝置探究一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系時，是通過調(diào)節(jié)左右水面的高度差達到改變氣體壓強體積的，某同學(xué)用該裝置做實驗發(fā)現(xiàn)pV＝常數(shù)，但其他小組的同學(xué)得到的常數(shù)卻不同，這是什么原因？若將該裝置帶到繞地球運行的衛(wèi)星上做實驗，能達到目的嗎？答案：pV＝常數(shù)C，該常數(shù)與所封入空氣的質(zhì)量及溫度有關(guān)，不同實驗小組的常數(shù)C不同，是因為封入的空氣的質(zhì)量不同(在同一實驗室里，溫度是相同的)．在繞地球運行的人造衛(wèi)星上，因液體完全失重不產(chǎn)生壓強，無法通過調(diào)節(jié)兩管的液面差改變氣體的壓強，因此用該裝置將無法完成探究實驗．6．中國是世界上的人口大國，也是自行車的王國，隨著社會的不斷進步，雖然汽車已經(jīng)進入家庭，但自行車以其輕便、經(jīng)濟、維修方便等獨有的優(yōu)勢，依然成為人們目前重要的交通工具之一，輪胎“跑氣”是自行車的常見故障之一，現(xiàn)用活塞氣筒向一個容積為V的自行車輪胎內(nèi)打氣，每次能把體積為V0，壓強為p0的空氣打入自行車輪胎內(nèi)．若胎內(nèi)原有空氣的壓強為p，設(shè)打入氣體的溫度不變，則打了n次后自行車輪胎內(nèi)氣體的壓強為多大？并解釋為何在打氣過程中越打越費勁？答案：p＋neq\f(p0V0,V)，打入氣的次