高中物理 第八章 气体 第1节 气体的等温变化课时训练 新人教版选修3-3

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1、气体的等温变化题组一　气体的压强与等温变化图象1.为了将空气装入气瓶内,现将一定质量的空气等温压缩,空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是(　　)解析:由气体等温变化的玻意耳定律pV=C知B、C正确。答案:BC2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高h,上端空气柱长为L,如图所示,已知大气压强的大小相当于Hcm高的水银柱产生的压强,下列说法正确的是(　　)A.此时封闭气体的压强相当于(L+h)cm高的水银柱产生的压强B.此时封闭气体的压强相当于(H-h)cm高的水银柱产生的压强C.此时封闭气体的压强相当于

2、(H+h)cm高的水银柱产生的压强D.此时封闭气体的压强相当于(H-L)cm高的水银柱产生的压强解析:取等压面法,选管外水银面为等压面,则由p气+ph=p0得p气=p0-ph即p气相当于(H-h)cm高的水银柱产生的压强,选项B正确。答案:B3.如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象,气体由状态A变化到状态B的过程中,气体分子平均速率的变化情况是(　　)A.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小解析:过AB直线作几条等温线,如图所示。由图象可知,pAVA=pBVB,所以A、B两状态的温度相等,在同一等温线上,由于离原点越远的等温线温度越高,

3、所以从状态A到状态B的过程中温度应先升高后降低,分子平均速率先增大后减小。答案:D4.如图所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)(　　)A.p0-ρg(h1+h2-h3)B.p0-ρg(h1+h3)C.p0-ρg(h1+h3-h2)D.p0-ρg(h1+h2)解析:因pC=p0-ρgh3=pB+ρgh1,故pB=p0-ρg(h3+h1),B项正确。答案:B5.求图中被封闭气体A的压强,其中甲、乙、丙图中的玻璃管内都灌有水银,丁图中的小玻璃管浸没在水中。

4、大气压强p0=1.01×105Pa(p0大小等同于76cm高水银柱产生的压强),g取10m/s2,ρ水=1×103kg/m3)。解析:(1)如题图甲所示,pA=p0-ph=p0-p0=p0=×1.01×105Pa≈0.877×105Pa。(2)如题图乙所示,pA=p0-ph'=p0-sin30°·p0=p0=×1.01×105Pa≈0.943×105Pa。(3)如题图丙所示,pB=p0+ph2=p0+p0=p0=×1.01×105Pa≈1.143×105Pa。pA=pB-ph1=p0-p0=p0=×1.01×105Pa≈1.076×105Pa。(4)如题图丁所示,pA

5、=p0+ρ水gh=1.01×105Pa+1×103×10×(1.2-0.8)Pa=1.05×105Pa。答案:(1)0.877×105Pa　(2)0.943×105Pa　(3)1.143×105Pa　1.076×105Pa(4)1.05×105Pa题组二　玻意耳定律的应用6.一定质量的气体,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:温度是分子平均动能的标志,由于温度不变,故分子的平均动能不变,据玻意耳定律得p1V1=2p1V2,解得V2=

6、V1,ρ1=,ρ2=可得ρ1=ρ2,即ρ2=2ρ1,故B、C正确。答案:BC7.如图所示,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(　　)A.体积不变,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:水位升高,封闭气体体积减小,由玻意耳定律pV=C可知压强变大,选项B正确。答案:B8.在“探究气体等温变化的规律”实验中,封闭气体如图所示,U形管粗细均匀,右端开口,已知外界大气压相当于76cm高的水银柱产生的压强,图

7、中给出了空气的两个不同的状态。(1)实验时甲图空气的压强相当于　　　　cm高的水银柱产生的压强;乙图空气压强相当于　　　　cm高的水银柱产生的压强。 (2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量,这一观点正确吗?答:　　　　(选填“正确”或“错误”)。 (3)数据测量完后用图象法处理数据时,某同学以压强p为纵坐标,以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图,你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗?答:　　　　(选填“能”或“不能”)。 解析:(1)甲图中空气压强为大气压强,乙图中空气压强相当于(76cm+4cm)水银柱产生的压强。(2)由玻意耳定