2024-2025學(xué)年高中物理第八章氣體1氣體的等溫變化課后作業(yè)含解析新人教版選修3-3

PAGEPAGE7氣體的等溫改變eq\o(\s\up7(限時(shí)：45分鐘總分：100分),\s\do5())一、單項(xiàng)選擇題(每小題7分，共49分)1．描述氣體狀態(tài)的參量是指(B)A．質(zhì)量、溫度、密度 B．溫度、體積、壓強(qiáng)C．質(zhì)量、壓強(qiáng)、溫度 D．密度、壓強(qiáng)、溫度解析：氣體狀態(tài)的參量是指溫度、壓強(qiáng)和體積，B對(duì)．2．各種卡通形態(tài)的氫氣球，受到孩子們的喜愛，特殊是年幼的小孩，小孩一不當(dāng)心松手，氫氣球會(huì)飛向天空，上升到肯定高度會(huì)脹破，是因?yàn)?C)A．球內(nèi)氫氣溫度上升 B．球內(nèi)氫氣壓強(qiáng)增大C．球外空氣壓強(qiáng)減小 D．以上說法均不正確解析：以球內(nèi)氣體為探討對(duì)象，氣球上升時(shí)，由于高空處空氣淡薄，球外氣體的壓強(qiáng)減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到肯定程度時(shí)，氣球就會(huì)脹破．3.在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(相當(dāng)于76cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng))下做托里拆利試驗(yàn)時(shí)，由于管中混有少量空氣，水銀柱上方有一段空氣柱，如圖所示，則管中淡薄氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于下列哪個(gè)高度的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)(D)A．0cm B．60cmC．30cm D．16cm解析：設(shè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，則有：(p＋60)cmHg＝76cmHg，可得管中淡薄氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于16cmHg，選項(xiàng)D是正確的．4．有一段12cm長的汞柱，在勻稱玻璃管中封住肯定質(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(qiáng)為(大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg)(A)A．76cmHg B．82cmHgC．88cmHg D．70cmHg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，因玻璃管和水銀柱組成系統(tǒng)的加速度a＝gsinθ，所以對(duì)水銀柱由牛頓其次定律得：p0S＋mgsinθ－pS＝ma，故p＝p0＝76cmHg.5.用注射器做“探究氣體等溫改變規(guī)律”的試驗(yàn)中，取幾組p、V值后，用p作縱坐標(biāo)，eq\f(1,V)作橫坐標(biāo)，畫出p－eq\f(1,V)圖象是一條直線，把這條直線延長后未通過坐標(biāo)原點(diǎn)，而與橫軸相交，如圖所示，可能的緣由是(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．在試驗(yàn)中用手握住注射器而沒能保持溫度不變D．壓強(qiáng)的測(cè)量值偏小解析：因p－eq\f(1,V)圖象為始終線，故氣體的質(zhì)量肯定、溫度不變的條件得到滿意，B、C錯(cuò)誤；取值范圍大小對(duì)試驗(yàn)無太大影響，A錯(cuò)誤；如圖所示，先將圖線反向延長并和縱坐標(biāo)交于－p，然后將eq\f(1,V)軸向下平移到－p，圖象過原點(diǎn)，可見壓強(qiáng)總偏小，D正確．6．空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0atm的空氣6.0L，現(xiàn)再充入1.0atm的空氣9.0L．設(shè)充氣過程為等溫過程，空氣可看作志向氣體，則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為(A)A．2.5atm B．2.0atmC．1.5atm D．1.0atm解析：將充氣之前的兩部分氣體合起來作為初狀態(tài)，壓強(qiáng)都是1.0atm，故初始體積為兩部分的和．初狀態(tài)：p1＝1.0atm，V＝V1＋V2＝(6.0＋9.0)L＝15.0L，末狀態(tài)：V′＝V1＝6.0L由玻意耳定律：p1V＝p2V′，代入數(shù)據(jù)求得：p2＝2.5atm，A選項(xiàng)正確．7.如圖所示，在柱形容器中裝有部分水，容器上方有一可自由移動(dòng)的活塞．容器水面浮有一個(gè)木塊和一個(gè)一端封閉、開口向下的玻璃管，玻璃管中有部分空氣，系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)，玻璃管內(nèi)空氣柱在管外水面上方的長度為a，空氣柱在管外水面下方的長度為b，水面上方木塊的高度為c，水面下方木塊的高度為d.現(xiàn)在活塞上方施加豎直向下且緩緩增大的力F，使活塞下降一小段距離(未碰及玻璃管和木塊)，下列說法中正確的是(C)A．d和b都減小 B．只有b減小C．只有a減小 D．a(chǎn)和c都減小解析：因?yàn)榛钊滦?，汽缸?nèi)空間壓強(qiáng)增大，所以玻璃管要向下運(yùn)動(dòng)，依據(jù)p＝p0＋ρgh＝p0＋ρgb，管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，則管內(nèi)封閉氣體體積要減小，由于F浮力＝ρgV＝G，G、ρ、g不變，故V不變，也就是說b的大小不變，所以a就減小，故B錯(cuò)誤，C正確；對(duì)木塊由平衡得：mg＝ρV排g，由于重力不變，所以排開水的體積不變，即cd高度均不變，故AD錯(cuò)誤．故選C.二、多項(xiàng)選擇題(每小題9分，共27分)8.某同學(xué)用“用DIS探討氣體的壓強(qiáng)與體積的關(guān)系”，做了兩次試驗(yàn)，操作完全正確，在同一圖上得到了兩條不同的直線，造成這種狀況的可能緣由是(AB)A．兩次試驗(yàn)中溫度不同B．兩次試驗(yàn)中空氣質(zhì)量不同C．兩次試驗(yàn)中保持空氣質(zhì)量、溫度相同，但所取的氣體壓強(qiáng)的數(shù)據(jù)不同D．兩次試驗(yàn)中保持空氣質(zhì)量、溫度相同，但所取的氣體體積的數(shù)據(jù)不同解析：由圖象可知，p與eq\f(1,V)成正比，則p與V成反比，即pV＝C，C是常數(shù)；由玻意耳定律可知，對(duì)肯定量的氣體，在溫度不變時(shí)，壓強(qiáng)與體積成反比，p與eq\f(1,V)成正比，氣體質(zhì)量與溫度相同時(shí)，不同狀態(tài)下氣體的p與eq\f(1,V)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在同始終線上，當(dāng)氣體質(zhì)量相同而溫度不同或氣體溫度相同而質(zhì)量不同時(shí)，氣體的p與eq\f(1,V)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)不在同始終線上，故A、B兩項(xiàng)正確，C、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤．9．如圖所示，內(nèi)徑勻稱、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θ，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)A．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn)B．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h(yuǎn)cosθC．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面低hcosθD．管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)比大氣壓強(qiáng)小hcosθ高汞柱解析：以A管中的水銀柱為探討對(duì)象，則有pS＋hcosθS＝p0S，B管內(nèi)壓強(qiáng)p＝p0－h(huán)cosθ，明顯p<p0，且B管內(nèi)水銀面要比槽內(nèi)水銀面高出hcosθ.B、D正確．10.如圖所示為肯定質(zhì)量的氣體的兩條等溫線，則下列關(guān)于各狀態(tài)溫度的說法正確的有(ACD)A．tA＝tB B．tB＝tCC．tC>tB D．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>tB，故B錯(cuò)，C、D項(xiàng)正確．三、非選擇題(共24分)11．(12分)在“探究氣體等溫改變的規(guī)律”試驗(yàn)中，封閉的空氣如圖所示，U形管粗細(xì)勻稱，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(gè)不同的狀態(tài)．(1)試驗(yàn)時(shí)甲圖氣體的壓強(qiáng)為76cmHg；乙圖氣體壓強(qiáng)為80cmHg.(2)試驗(yàn)時(shí)某同學(xué)認(rèn)為管子的橫截面積S可不用測(cè)量，這一觀點(diǎn)正確嗎？答：正確(選填“正確”或“錯(cuò)誤”)．(3)數(shù)據(jù)測(cè)量完后在用圖象法處理數(shù)據(jù)時(shí)，某同學(xué)以壓強(qiáng)p為縱坐標(biāo)，以體積V(或空氣柱長度)為橫坐標(biāo)來作圖，你認(rèn)為他這樣做能便利地看出p與V間的關(guān)系嗎？答：不能．解析：(1)由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強(qiáng)為p0＝76cmHg，乙圖中氣體壓強(qiáng)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(biāo)，以V為橫坐標(biāo)，作出p－V圖象是一條曲線，但曲線未必表示反比關(guān)系，所以應(yīng)再作出p－eq\f(1,V)圖象，看是否是過原點(diǎn)的直線，才能最終確定p與V是否成反比．12．(12分)農(nóng)村常用來噴射農(nóng)藥的壓縮噴霧器的結(jié)構(gòu)如圖所示，A的容積為7.5L，裝入藥液后，藥液上方體積為1.5L，關(guān)閉閥門K，用打氣筒B每次打進(jìn)105Pa的空氣250cm3.求：(1)要使藥液上方氣體的壓強(qiáng)為4×105Pa，打氣筒活塞應(yīng)打幾次？(2)當(dāng)A中有4×105Pa的空氣后，打開閥門K可噴射藥液，直到不能噴射時(shí)，噴射器剩余多少體積的藥液．答案：(1)18次(2)1.5L解析：(1)以V總、V分別表示A的總?cè)莘e和打氣前藥液上方的體積，p0表示打氣前A容器內(nèi)外的氣體壓強(qiáng)，V0表示每次打入壓強(qiáng)為p0的空氣體積，p1表示打n次后A容器的氣體壓強(qiáng)，以A中原有空氣和n次打入A中的全部氣體作為探討對(duì)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)打開閥門K