氣體的等溫變化(習(xí)題)

1、.氣體的等溫變化一、選擇題1關(guān)于溫度有如下說(shuō)法： 物體的溫度不可能到達(dá)絕對(duì)零度；隨著低溫技術(shù)的開(kāi)展，絕對(duì)零度是可能到達(dá)的；人的正常體溫約310 K；一個(gè)物體的溫度由10升高到20，與它從288 K升高到298 K所升高的溫度是一樣的其中正確的選項(xiàng)是 A B C D2封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng) A是由氣體重力產(chǎn)生的 B是由氣體分子間互相作用引力和斥力產(chǎn)生的 C是由大量分子頻繁碰撞器壁產(chǎn)生的 D當(dāng)充滿(mǎn)氣體的容器自由下落時(shí)，由于失重，氣體壓強(qiáng)將減小為零3著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)可簡(jiǎn)化成如下圖的示意圖設(shè)兩個(gè)半球殼拼成的球形容器的半徑為R，大氣壓強(qiáng)為p，那么要使這兩個(gè)半球殼別離，施加的拉力，至少為 A4R2p

2、 B2R2p CR2p DR2p4一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)，假設(shè)體積增大為原來(lái)的2倍，那么壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的 倍A2 B1 C D5一定質(zhì)量的氣體在溫度保持不變時(shí)，壓強(qiáng)增大到原來(lái)的4倍，那么氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的 倍A4 B2 C D6如下圖，DABC表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 ADA是一個(gè)等溫過(guò)程 BAB是一個(gè)等溫過(guò)程CA與B的狀態(tài)參量一樣 DBC體積減小，壓強(qiáng)減小，溫度不變7如下圖是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的pV圖象，氣體由狀態(tài)A變化至狀態(tài)B的過(guò)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先增大后減小8如下圖，一根一端

3、封閉的玻璃管開(kāi)口向下插入水銀槽中，內(nèi)封一定質(zhì)量的氣體，管內(nèi)水銀面低于管外，在溫度不變時(shí)，將玻璃管稍向下插入一些，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A玻璃管內(nèi)氣體體積減小 B玻璃管內(nèi)氣體體積增大 C管內(nèi)外水銀面高度差減小 D管內(nèi)外水銀面高度差增大9如下圖，上端封閉的連通器A、B、C三管中水銀面相平，三管橫截面積的關(guān)系是SASBSC管內(nèi)水銀上方的空氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)ALBLC假設(shè)從下方通過(guò)閥門(mén)K流出少量水銀保持三管中均有水銀，那么三管中水銀面的高度關(guān)系是 AA管中水銀面最高 BC管中水銀面最高 C一樣高 D條件缺乏，無(wú)法確定10如下圖，有一段12 cm長(zhǎng)的汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體，假設(shè)開(kāi)口向上將玻璃管

4、放置在傾角為30°的光滑斜面上，在下滑過(guò)程中被封氣體的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0=76 cmHg A76 cmHg B82 cmHg C88 cmHg D70 cmHg11一定質(zhì)量的氣體在等溫變化的過(guò)程中，它的以下哪些物理量將發(fā)生變化？ A氣體的平均速率 B單位體積內(nèi)的分子數(shù) C氣體的壓強(qiáng) D分子總數(shù)12如下圖，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，那么細(xì)管中被封閉的空氣 A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)變小二、填空題13如下圖，在左端封

5、閉的U形管中，用水銀封住了A、B兩段空氣柱，外界大氣壓強(qiáng)為76 cmHg，那么pA=_，pB=_。14如下圖，固定在程度地面上的汽缸內(nèi)封閉著一定質(zhì)量的氣體，活塞與汽缸內(nèi)壁接觸光滑且不漏氣，活塞的橫截面積S=100 cm2，受到F1=200 N程度向左的推力而平衡，此時(shí)，缸內(nèi)氣體對(duì)活塞的平均壓力為F2=1200 N，那么缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p=_Pa，缸外大氣壓強(qiáng)p0=_Pa三、解答題15一圓柱形汽缸，內(nèi)部截面積為S，其活塞可在汽缸內(nèi)無(wú)摩擦地滑動(dòng)，汽缸內(nèi)密封有理想氣體，外部大氣壓強(qiáng)為p0，當(dāng)汽缸臥放在程度面上時(shí)，活塞距缸底為L(zhǎng)0，如下圖當(dāng)汽缸豎直放置且開(kāi)口向上時(shí)，活塞距缸底為；當(dāng)用細(xì)繩系住活塞上的鉤子

6、，把汽缸提離地面時(shí)，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(shí)，繩中張力多大？16如下圖，導(dǎo)熱氣缸平放在程度地面上，用橫截面積為S=0.1×10-2 m2的光滑活塞A和B封閉兩部分理想氣體I和，活塞A、B的質(zhì)量分別為mA=2 kg，mB=4 kg，活塞A、B到氣缸底部的間隔 分別為20 cm和8 cm?，F(xiàn)將氣缸轉(zhuǎn)至開(kāi)口向上，環(huán)境溫度不變，外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa。待狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，求活塞A挪動(dòng)的間隔 ?！敬鸢概c解析】一、選擇題1【答案】C 2【答案】C 3【答案】C4【答案】C 【解析】由p1V1=p2V2可得，應(yīng)選項(xiàng)C正確5【答案】D 【解析】根據(jù)p

7、1V1=p2V2，可得，應(yīng)選項(xiàng)D正確6【答案】A 【解析】DA是一個(gè)等溫過(guò)程，A對(duì)；A、B兩狀態(tài)溫度不同，AB的過(guò)程中不變，那么體積V不變，此過(guò)程中氣體的壓強(qiáng)、溫度會(huì)發(fā)生變化，B、C錯(cuò)，BC是一個(gè)等溫過(guò)程，V增大，p減小，D錯(cuò)。7【答案】D【解析】由圖像可知，pAVApBVB，所以A、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線(xiàn)上，可在pV圖上作出幾條等溫線(xiàn)，如下圖。由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線(xiàn)溫度越高，所以從狀態(tài)A到狀態(tài)B溫度應(yīng)先升高后降低，分子平均速率先增大后減小。8【答案】A、D 【解析】極限分析法：設(shè)想把管壓得很深，那么易知V減小，p增大，p=p0+ph，h增大，即選項(xiàng)A、D正確 假設(shè)法：將玻璃管向下插

8、入的過(guò)程中，假設(shè)管內(nèi)氣體體積不變，那么h增大，p=p0+ph也增大，由玻意耳定律判斷得V減小故管內(nèi)氣體體積V不可能不變而是減小，由V減小得p=p0+ph增大，所以h也增大9【答案】A 【解析】未翻開(kāi)閥門(mén)前，A、B、C三管中水銀面相平，根據(jù)連通器原理知三管中封閉氣體的壓強(qiáng)一樣，記作p假設(shè)翻開(kāi)閥門(mén)K流出少量水銀后，三管中水銀面都降低了一樣的高度h，三管中水銀面仍然相平，氣體末壓強(qiáng)也一樣，但是對(duì)管中封閉氣體應(yīng)用玻意耳定律有pL=pL+h 解得末壓強(qiáng) 此式說(shuō)明p與空氣柱原長(zhǎng)L有關(guān)因?yàn)?，LALBLC，所以有pApBpC，與假設(shè)矛盾。說(shuō)明后來(lái)三管內(nèi)液面不相平 以K為參考點(diǎn)，由連通器原理知 pA+hA=pB

9、+hB=pC+hC pApBpC，hAhBhC 可見(jiàn)，哪個(gè)管內(nèi)原來(lái)空氣柱較短，后來(lái)該管水銀面就較高，與管的橫截面積無(wú)關(guān)10【答案】A 【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處理對(duì)水銀柱進(jìn)展受力分析，那么有玻璃管和水銀柱組成系統(tǒng)的加速度a=gsin，所以對(duì)水銀柱由牛頓第二定律得：p0S+MgsinpS=Ma，故p=p011【答案】B、C 【解析】由玻意耳定律可知p1V1=p2V2，即氣體的壓強(qiáng)和體積將變化因溫度不變，氣體的平均速率，質(zhì)量不變。分子總數(shù)不變，體積增大，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少12【答案】B【解析】由于洗衣缸內(nèi)水位上升，細(xì)管中水位也上升相應(yīng)的高度，管內(nèi)氣體體積減小，由pV=C可知，細(xì)管中氣體壓強(qiáng)增大。故正確選項(xiàng)為B二、填空題13【答案】75 cmHg 81 cmHg14【答案】1.2×105 1.0×105 【解析】缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為，由活塞受力平衡F2=p0S+F1得大氣壓強(qiáng)：。三、解答題15【答案】p0S【解析】汽缸由臥放到豎直放置，對(duì)缸中氣體應(yīng)用玻意耳定律，有，可得；汽缸由臥放到吊起，對(duì)缸中氣體應(yīng)用玻意耳定律有：p0