2017-2018学年高中物理人教版选修3-3课时跟踪检测（六） 气体的等温变化含解析

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1、课时跟踪检测（六）气体的等温变化1．描述气体状态的参量是指(　　)A．质量、温度、密度　　　B．温度、体积、压强C．质量、压强、温度D．密度、压强、温度解析：选B　气体状态参量是指温度、压强和体积，B对。2．(多选)一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则(　　)A．气体分子的平均动能增大B．气体的密度变为原来的2倍C．气体的体积变为原来的一半D．气体的分子总数变为原来的2倍解析：选BC　温度是分子平均动能的标志，由于温度T不变，故分子的平均动能不变，据玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，V2＝V1。ρ1＝，ρ2＝，即ρ2＝

2、2ρ1，故B、C正确。3．一定质量的气体，压强为3atm，保持温度不变，当压强减小2atm时，体积变化4L，则该气体原来的体积为(　　)A.LB．2LC.LD．8L解析：选B　由题意知p1＝3atm，p2＝1atm，当温度不变时，一定质量气体的压强减小则体积变大，所以V2＝V1＋4L，根据玻意耳定律得p1V1＝p2V2，解得V1＝2L，故B正确。4.如图1所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高。则细管中被封闭的空气(　　)4图1A．体积

3、不变，压强变小B．体积变小，压强变大C．体积不变，压强变大D．体积变小，压强变小解析：选B　由题图可知空气被封闭在细管内，缸内水位升高时，气体体积减小；根据玻意耳定律，气体压强增大，B选项正确。5.(多选)如图2所示，是某气体状态变化的pV图像，则下列说法正确的是(　　)图2A．气体做的是等温变化B．从A到B气体的压强一直减小C．从A到B气体的体积一直增大D．气体的三个状态参量一直都在变解析：选BCD　一定质量的气体的等温过程的pV图像即等温曲线是双曲线，显然图中所示AB图线不是等温线，AB过程不是等温变化，A选项不正确。从AB图线可知气体从A

4、状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，则B、C选项正确。又因为该过程不是等温过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，D选项正确。6.如图3所示，一圆筒形汽缸静置于地面上，汽缸筒的质量为M，活塞(连同手柄)的质量为m，汽缸内部的横截面积为S，大气压强为p0。现用手握住活塞手柄缓慢向上提，不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦，若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F，则(　　)图3A．p＝p0＋，F＝mgB．p＝p0＋，F＝p0S＋(m＋M)gC．p＝p0－，F＝(m＋M)gD．p＝p

5、0－，F＝Mg4解析：选C　对整体有F＝(M＋m)g；对汽缸有Mg＋pS＝p0S，p＝p0－，选C。7.长为100cm的、内径均匀的细玻璃管，一端封闭、一端开口，当开口竖直向上时，用20cm水银柱封住l1＝49cm长的空气柱，如图4所示。当开口竖直向下时(设当时大气压强为76cmHg，即1×105Pa)，管内被封闭的空气柱长为多少？图4解析：设玻璃管的横截面积为S，初状态：p1＝(76＋20)cmHg，V1＝l1S；设末状态时(管口向下)无水银溢出，管内被封闭的空气柱长为l2，有p2＝(76－20)cmHg，V2＝l2S，根据玻意耳定律有p1V

6、1＝p2V2，解得l2＝84cm因84cm＋20cm＝104cm＞100cm(管长)，这说明水银将要溢出一部分，原假设末状态时(管口向下)无水银溢出，不合理，求出的结果是错误的，故必须重新计算。设末状态管内剩余的水银柱长为xcm则p2＝(76－x)cmHg，V2＝(100－x)S根据玻意耳定律p1V1＝p2V2得(76＋20)×49S＝(76－x)(100－x)S即x2－176x＋2896＝0，解得x＝18.4，x′＝157.7(舍去)所求空气柱长度为100cm－xcm＝81.6cm。答案：81.6cm8.如图5，一汽缸水平固定在静止的小车上，

7、一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在汽缸内，平衡时活塞与汽缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于汽缸移动了距离d。已知大气压强为p0，不计汽缸和活塞间的摩擦，且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为p0，整个过程中温度保持不变。求小车的加速度的大小。图5解析：设小车加速度大小为a，稳定时汽缸内气体的压强为p14，活塞受到汽缸内外气体的压力分别为，f1＝p1S，f0＝p0S，由牛顿第二定律得：f1－f0＝ma，小车静止时，在平衡情况下，汽缸内气体的压强应为p0，由玻意耳定律得：p1V1＝p0V，式中V＝

8、SL，V1＝S(L－d)，联立解得：a＝。答案：a＝4