等溫變化專題VIP

1、等溫變化-習題專練一、單選題1.用注射器做“探究氣體等溫變化規(guī)律”的實驗中，取幾組p、V值后，用p作縱坐標，作橫坐標，畫出圖象是一條直線，把這條直線延長后未通過坐標原點，而與橫軸相交，如圖所示，可能的原因是( )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.在實驗中用手握住注射器而沒能保持溫度不變D.壓強的測量值偏小2.如圖所示是一定質量的理想氣體分別在溫度T1和T2情形下等溫變化的pV圖象,則下列關于T1和T2大小的說法正確的是(   )A.T1小于T2     B.T1大于T2   

2、;  C.T1等于T2     D.無法比較二、多選題3.如圖,一粗細均勻的U形管豎直放置,A側上端封閉,B側上端與大氣相通,下端開口處開關K關閉;A側空氣柱的長度為l=9cm,B側水銀面比A側的高h=5cm?，F(xiàn)將開關K打開,從U形管中放出部分水銀,當A側水銀面比B側水銀面高h1=3cm時將開關K關閉。已知大氣壓強p0=75cmHg。則下列法正確的是(   )A.此時A內氣體壓強為72cmHgB.此時A內空氣柱長度為10cmC.此后再向B側注入水銀,使A、B兩側的水銀面達到同一高度,則注入的水銀在管內的長

3、度為3.8cmD.此后再向B側注入水銀,使A、B兩側的水銀面達到同一高度,則注入的水銀在管內的長度為3.4cm4.如圖所示為一定質量的氣體在不同溫度下的兩條圖線.由圖可知(  )A.一定質量的氣體在發(fā)生等溫變化時,其壓強與體積成正比B.一定質量的氣體在發(fā)生等溫變化時,其圖線的延長線是經(jīng)過坐標原點的C. D. 5.一根一端封閉的玻璃管開口向下插入水銀槽中,內封一定質量的氣體,管內水銀面低于管外,在溫度不變時,將玻璃管稍向下插入一些,下列說法正確的是,如圖所示(   )A.玻璃管內氣體體積減小B.玻璃管內氣體體積增大C.管內外水銀面高度差減小D.管內外水銀面

4、高度差增大6.如圖所示,圖線1和2分別表示一定質量的氣體在不同溫度下的等溫線.下列說法正確的是(   )A.圖線1對應的溫度高于圖線2B.圖線1對應的溫度低于圖線2C.氣體由狀態(tài)A沿圖線1變化到狀態(tài)B的過程中,分子間平均距離增大D.氣體由狀態(tài)A沿圖線1變化到狀態(tài)B的過程中,分子間平均距離減小E.氣體由狀態(tài)A沿圖線1變化到狀態(tài)B的過程中,氣體分子的平均速率不變7.如圖所示是一定質量的某氣體狀態(tài)變化的p-V圖象,則下列說法正確的是(    )A.氣體做的是等溫變化B.氣體的壓強從A到B一直減小C.氣體的體積從A到B一直增大D.氣體的三個狀態(tài)參量一直

5、都在變E.從A到B溫度先降低后升高三、計算題8.豎直平面內有一直角形內徑處處相同的細玻璃管,A端封閉,C端開口,最初AB段處于水平狀態(tài),中間有一段水銀將氣體封閉在A端,各部分尺寸如圖所示,外界大氣壓強p0=75cmHg。 1.若從C端緩慢注入水銀,使水銀與C端管口平齊,需要注入水銀的長度為多少?2.若在豎直平面內將玻璃管順時針緩慢轉動90°,最終AB段處于豎直、BC段處于水平位置時,封閉氣體的長度變?yōu)槎嗌?9.一橫截面積為S的氣缸水平放置,固定不動,氣缸壁是導熱的,兩個活塞A和B將氣缸分隔為1、2兩個氣室,達到平衡時1、2兩氣室體積之比為3:2,如圖所示,在室溫不變的條件下,緩慢推動

6、活塞A,使之向右移動一段距離d,求活塞B向右移動的距離。(不計活塞與氣缸壁之間的摩擦)10.今有一質量為M的氣缸,用質量為m的活塞封有一定質量的理想氣體,當氣缸水平橫放時,空氣柱長為L0,如圖甲所示,若氣缸按如圖乙懸掛保持靜止時,求空氣柱的長度。已知大氣壓強為p0,活塞的橫截面積為S,它與氣缸之間無摩擦且不漏氣,氣體溫度保持不變。11.一豎直放置、缸壁光滑且導熱的柱形氣缸內盛有一定量的氮氣,被活塞分隔成、兩部分;達到平衡時,這兩部分氣體的體積相等,上部氣體的壓強為,如圖(a)所示,若將氣缸緩慢倒置,再次達到平衡時,上下兩部分氣體的體積之比為3:1,如圖(b)所示.設外界溫度不變,已知活塞面積為

7、,重力加速度大小為,求活塞的質量. 12.如圖為氣壓式保溫瓶的原理圖,保溫瓶內水面與出水口的高度差為h,瓶內密封空氣體積為V,設水的密度為,大氣壓強為p0,欲使水從出水口流出,瓶內空氣壓縮量V至少為多少?(設瓶內彎曲管的體積不計,壓前水面以上管內無水,溫度保持不變,各物理量的單位均為國際單位)13.如圖所示,一個上下都與大氣相通的直圓筒,中間用兩個活塞與封住一定質量的理想氣體, ,都可沿圓筒無摩擦地上、下滑動,但不漏氣. 的質量可不計, 的質量為,并與一勁度系數(shù)的較長的彈簧相連,已知大氣壓強=1×105Pa,活塞的橫截面積.平衡時,兩活塞問的距離,現(xiàn)用力壓,使之緩慢向下移動一定距離后

8、,保持平衡,此時,用于壓的力=5×102N,求活塞向下移動的距離.(假定氣體溫度保持不變)14.如圖,可自由移動的活塞將密閉汽缸分為體積相等的上下兩部分A和B,初始時A、B中密封的理想氣體溫度均為800K,B中氣體壓強p=1.25×105Pa,活塞質量m=2.5kg,汽缸橫截面積S=10cm2,汽缸和活塞均由絕熱材料制成?，F(xiàn)利用控溫裝置(未畫出)保持B中氣體溫度不變,緩慢降低A中氣體溫度,使A中氣體體積變?yōu)樵瓉淼?/4 ,若不計活塞與汽缸壁之間的摩擦,求穩(wěn)定后A中氣體的溫度。(g=10m/s2)參考答案 一、單選題1.答案：D解析：因圖象為一直線,故氣體的質量一定、溫度不變

9、的條件得到滿足,B、C兩項錯誤;取值范圍大小對實驗無太大影響,A項錯誤;如圖所示,先將圖線反向延長并和縱坐標交于-p,然后將軸向下平移到-p,圖象過原點,可見壓強總偏小,D正確.2.答案：B解析：根據(jù)一定質量的氣體相同體積下溫度越高壓強越大可知選項B正確.二、多選題3.答案：ABC解析：打開開關放出水銀的過程中,B側水銀面處的壓強始終為p0,而A側水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小,B、A兩側水銀面的高度差也隨著減小,直至B側水銀面低于A側水銀面h1為止,此時A內氣體壓強p1=(75-3)cmHg=72cmHg,選項A正確;根據(jù)玻意耳定律可知p1l1S=plS,解得,選項B正確;當A、B

10、兩側的水銀面達到同一高度時,設A側空氣柱的長度為l2,壓強為p2,由玻意耳定律得pl=p2l2,由力學平衡條件知p2=p0,聯(lián)立各式,并代入題目數(shù)據(jù)得l2=9.6cm,設注入水銀在管內的長度為,依題意,有,則選項C正確,D錯誤。4.答案 BD解析 這是一定質量的氣體在發(fā)生等溫變化時的圖線,由圖線知,所以p與V應成反比,A錯誤;由圖可以看出, 圖線的延長線是過坐標原點的,故B正確;根據(jù)一定質量的氣體同體積下溫度越高壓強越大,可知C錯誤,D正確。5.答案：AD解析：解析一:極限法設想把管壓下很深,則易知F減小,p增大,因為p =p0+ph,所以h增大.即A、D兩項正確.解析二:假設法將玻璃管向下插

11、入過程中,假設管內氣體體積不變,則h增大,p =p0+ph也增大,由玻意耳定律判斷得V減小,故假設錯誤,管內氣體體積V減小,由V減小得p =p0+ph增大, 所以h也增大,即A、D兩項正確.6.答案：ACE解析：p -V圖中,圖線1在圖線2外側,其對應溫度較高,圖線1中,氣體由狀態(tài)A變?yōu)锽為等溫膨脹過程,體積增大,氣體分子間的平均距離將增大,故選A、C、E.7.答案：BCD解析：一定質量的氣體的等溫過程的p-V圖象即等溫線是雙曲線中的一支,顯然題圖所示AB圖線不是等溫線,AB過程不是等溫變化過程,選項A錯誤;從AB圖線可知氣體從A狀態(tài)變?yōu)锽狀態(tài)的過程中,壓強p在逐漸減小,體積V在不斷增大,選項

12、B、C正確;又因為該過程不是等溫變化過程,所以氣體的三個狀態(tài)參量一直都在變化,選項D正確;從A到B溫度先升高后降低,E錯誤.三、計算題8.答案：1.24cm; 2. 解析：1.設A側空氣柱長度l1=35cm-15cm=20cm時的壓強為p1;當兩側水銀面的高度差為h=25cm時,空氣柱的長度為l2,壓強為p2,由玻意耳定律得p1l1=p2l2,其中p1=(75+5)cmHg=80cmHg,p2=(75+25)cmHg=100cmHg,解得l2=16cm,故需要注入的水銀長度l=2cm-16cm+25cm-5cm=24cm。2.假設順時針轉動90°后,AB部分仍有水銀,且AB部分空氣柱

13、長為l3,由玻意耳定律p1l1=p3l3,其中p3=75-(35-l3)cmHg,解得,假設成立。9.答案：活塞向右移動的距離解析：氣缸水平放置,不計活塞與氣缸壁之間的摩擦,故平衡時兩氣室的壓強必相等,設初態(tài)時氣室內壓強為p0,氣室1、2的體積分別為V1和V2,在活塞A向右移動d的過程中,設活塞B向右移動的距離為x;最后氣缸內壓強為p,因氣缸壁是導熱的,在室溫不變、推動過程緩慢的條件下,氣體溫度始終與室溫相等,是等溫變化,分別對氣室1和2的氣體運用玻意耳定律,得氣室1: ;氣室2: ;聯(lián)立解得,根據(jù)題意知,計算得10.答案：解析：對缸內氣體分析,平放時為初態(tài), ,懸掛時為末態(tài),設空氣柱長度為L,對缸體由,則,由玻意耳定律得,解得。11.答案 解析 設活塞的質量為m,氣缸倒置前下部分氣體的壓強為p20,倒置后上、下部分氣體的壓強分別為p2、p1,由力的平衡條件得,倒置過程中,兩部分氣體均經(jīng)歷等溫過程,設氣體的總體積為V0,由玻意耳定律得,解得。12.答案：解析：壓水前:p1=p0,V1=V壓水后水剛流出時:p2=p0+gh,V2=V-V由玻意耳定律:p1V1=p2V2即p0V=(p0+gh)(V-V)解得V=.13.答案：設活塞向下移動,相應向下移動,對氣體分析:初態(tài): 末態(tài): 由玻意耳定律: 因為兩活塞間的距離原來為,活塞向下移動,相應向