物理3-381氣體的等溫變化隨堂練習(xí)3套有解析

1、8.1 氣體的等溫變化練習(xí)一1（基礎(chǔ)）一端封閉的玻璃管倒插入水銀槽中，管豎直放置時(shí)，管內(nèi)水銀面比管外高h(yuǎn)，上端空氣柱長(zhǎng)為L(zhǎng)，如圖所示，已知大氣壓強(qiáng)為H cmHg，下列說法正確的是()A此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(Lh)cmHgB此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(Hh)cmHgC此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(Hh)cmHgD此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)是(HL)cmHg解析：利用等壓法，選管外水銀面為等壓面，則封閉氣體壓強(qiáng)pphp0，得pp0ph，即p(Hh)cmHg，故B項(xiàng)正確答案：B2（基礎(chǔ)）如圖所示，活塞的質(zhì)量為m，缸套的質(zhì)量為M，通過彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封住一定質(zhì)量的氣體，缸套和活塞間無(wú)摩擦，活塞面積為S，大氣壓強(qiáng)為p

2、0，則封閉氣體的壓強(qiáng)為()App0 Bpp0Cpp0 Dp解析：以缸套為研究對(duì)象，有pSMgp0S，所以封閉氣體的壓強(qiáng)pp0，故應(yīng)選C.對(duì)于活塞封閉氣體類問題壓強(qiáng)的求法，靈活選取研究對(duì)象會(huì)使問題簡(jiǎn)化答案：C3.（基礎(chǔ)）如圖所示，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，則細(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)變小解析：由圖可知空氣被封閉在細(xì)管內(nèi)，缸內(nèi)水位升高時(shí)，氣體體積減?。桓鶕?jù)玻意耳定律，氣體壓強(qiáng)增大，B項(xiàng)正確答案：B4（提高）在

3、溫度不變的情況下，把一根長(zhǎng)為100 cm、上端封閉的玻璃管豎直插入水銀槽中如圖所示，插入后管口到槽內(nèi)水銀面的距離是管長(zhǎng)的一半，若大氣壓為75 cmHg，求水銀進(jìn)入管內(nèi)的長(zhǎng)度解析：以玻璃管內(nèi)封閉氣體為研究對(duì)象初態(tài)：玻璃管插入水銀槽前p1p075 cmHg，V1LS100S末態(tài)：玻璃管插入水銀槽后，設(shè)管內(nèi)外水銀面高度差為h.則：p2(75h)cmHgV2L(h)S100(50h)S(50h)S根據(jù)玻意耳定律p1V1p2V2得，75100S(75h)(50h)S即h2125h3 7500解得h25 cm，h150 cm(舍去)所以，水銀進(jìn)入管內(nèi)的長(zhǎng)度為h(25)cm25 cm.答案：25 cm5（中

4、檔）如圖所示，兩端開口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中，管中有一段水銀柱h1封閉一定質(zhì)量的氣體，這時(shí)管下端開口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2，若保持環(huán)境溫度不變，當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí)，下列分析正確的是()Ah2變長(zhǎng) Bh2變短Ch1上升 Dh1下降解析：被封閉氣體的壓強(qiáng)pp0h1p0h2.故h1h2，隨著大氣壓強(qiáng)的增大，被封閉氣體壓強(qiáng)也增大，由玻意耳定律知?dú)怏w的體積減小，空氣柱長(zhǎng)度變短，但h1、h2長(zhǎng)度不變，h1液柱下降，D項(xiàng)正確答案：D6.（中檔）如圖所示，上端封閉的玻璃管，開口向下，豎直插在水銀槽內(nèi)，管內(nèi)長(zhǎng)度為h的水銀柱將一段空氣柱封閉，現(xiàn)保持槽內(nèi)水銀面上玻璃管的長(zhǎng)度l不變，將管向右傾斜30，若水銀槽

5、內(nèi)水銀面的高度保持不變，待再度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)()A管內(nèi)空氣柱的密度變大B管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)變大C管內(nèi)水銀柱的長(zhǎng)度變大D管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)變大解析：玻璃管傾斜前，設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長(zhǎng)度為h的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)為ph，有p1php0，試管傾斜后，假定管內(nèi)水銀柱的長(zhǎng)度h不變，因l不變，管內(nèi)空氣柱的體積也不變，其壓強(qiáng)仍為p1，但由于管的傾斜，管內(nèi)水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)ph1小于傾斜前的壓強(qiáng)ph，使p1ph1p1，故有ph2t1t2tB，從而誤選B，而忽略了只有一定質(zhì)量的氣體才滿足tAt1t2tB.正確答案應(yīng)為D.密封不嚴(yán)說明漏氣，說明氣體質(zhì)量變化，B不正確；漏氣緩慢進(jìn)行，故氧氣瓶中氧氣可充

6、分同外界進(jìn)行熱交換，隱含與外界“等溫”答案：D6（中檔）如圖所示，一橫截面積為S的圓柱形容器豎直放置，圓板A的上表面是水平的，下表面是傾斜的，且下表面與水平面的夾角為，圓板的質(zhì)量為M，不計(jì)一切摩擦，大氣壓為p0，則被圓板封閉在容器中的氣體的壓強(qiáng)為()Ap0Mgcos /SBp0/SMgcos /SCp0Mgcos2 /SDp0Mg/S解析：以圓板為研究對(duì)象，如圖所示，豎直方向受力平衡pAScos p0SMg，SS/cos ，所以pA(S/cos )cos p0SMg，所以pAp0Mg/S.故此題應(yīng)選D選項(xiàng) 答案：D7（中檔）如圖所示，玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體，氣柱長(zhǎng)度為l，管內(nèi)外水銀面高度差為h

7、，若溫度保持不變，把玻璃管稍向上提起一段距離，則()Ah、l均變大 Bh、l均變小Ch變大l變小 Dh變小l變大解析：根據(jù)pVC，l變大，p變小，根據(jù)pp0gh，h變大，A選項(xiàng)正確答案：A8（中檔）下圖中，p表示壓強(qiáng)，V表示體積，T為熱力學(xué)溫度，各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化的是()解析：A圖中可以直接看出溫度不變；B圖說明p，即pV常數(shù)，是等溫過程；C圖是雙曲線，但橫坐標(biāo)不是體積V，不是等溫線；D圖的pV圖線不是雙曲線，故也不是等溫線答案：AB9（提高）如圖所示，有一壓力鍋，鍋蓋上的排氣孔截面積約為7.0106 m2，限壓閥重為0.7 N使用該壓力鍋對(duì)水消毒，根據(jù)下列水的沸點(diǎn)與氣壓

8、關(guān)系的表格，分析可知壓力鍋內(nèi)的最高水溫約為(大氣壓強(qiáng)為1.01105 Pa)()p(105 Pa)1.011.431.541.631.731.821.912.012.122.21t()100110112114116118120122124126A.100 B112 C122 D124 解析：由表格數(shù)據(jù)知，氣壓越大，沸點(diǎn)越高，即鍋內(nèi)最高溫度越高對(duì)限壓閥分析受力，當(dāng)mgp0SpS時(shí)恰好要放氣，此時(shí)pp0p02.01105 Pa達(dá)到最大值，對(duì)應(yīng)的最高溫度為122 答案：C10（中檔）容積V20 L的鋼瓶充滿氧氣后，壓強(qiáng)為p30個(gè)大氣壓，打開鋼瓶蓋閥門，讓氧氣分別裝到容積為V05 L的小瓶子中去，若小

9、瓶子已抽成真空，分裝到小瓶子中的氧氣壓強(qiáng)均為p02個(gè)大氣壓，在分裝過程中無(wú)漏氣現(xiàn)象，且溫度保持不變，那么最多可裝的瓶數(shù)是()A4瓶 B50瓶C56瓶 D60瓶解析：設(shè)最多可裝的瓶數(shù)為n，由玻意耳定律有pVp0(VnV0)，所以n56瓶答案：C11（中檔）.如圖所示，為醫(yī)院用于靜脈滴注的裝置示意圖，倒置的輸液瓶上方有一氣室A，密封的瓶口處的軟木塞上插有兩根細(xì)管，其中a管與大氣相通，b管為輸液軟管，中間又有一氣室B，而其c端則通過針頭接人體靜脈(1)若氣室A、B中氣體的壓強(qiáng)分別為pA、pB則它們與外界大氣壓強(qiáng)p0間的大小關(guān)系應(yīng)為_；(2)當(dāng)輸液瓶的懸掛高度與輸液軟管內(nèi)徑確定時(shí)，藥液滴注的速度_(填

10、“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定不變”)解析：(1)因a管與大氣相通，故可以認(rèn)為a管上端處壓強(qiáng)即為大氣壓強(qiáng)，這樣易得pAp0，而pBp0，即有pBp0pA.(2)當(dāng)輸液瓶的懸掛高度與輸液軟管的內(nèi)徑確定時(shí)，由于a管上端處的壓強(qiáng)與人體血管中的壓強(qiáng)都保持不變，故b管中氣體的壓強(qiáng)也不變，所以藥液滴注的速度是恒定不變的答案：(1)pBp0pA(2)恒定不變12（提高）如圖所示，密閉圓筒的中央有一個(gè)活塞，活塞兩邊封閉著兩部分氣體，它們的壓強(qiáng)都是750 mmHg.現(xiàn)在用力把活塞向右移動(dòng)，使活塞右邊氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的一半，那么活塞兩邊的壓強(qiáng)差為多大？(假定氣體溫度不變)解析：在分析氣體的變化規(guī)律時(shí)，由于質(zhì)

11、量一定且溫度不變可以分別利用玻意耳定律研究左、右兩部分氣體的等溫變化左邊：p0V0p1V0，得p1p0500 mmHg右邊：p0V0p2V0，得p22p01 500 mmHg活塞兩邊的壓強(qiáng)差pp2p11 000 mmHg答案：1 000 mmHg練習(xí)三1（基礎(chǔ)）描述氣體狀態(tài)的參量是指()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)答案：B2（基礎(chǔ)）各種卡通形狀的氫氣球，受到孩子們的喜歡，特別是年幼的小孩小孩一不小心松手，氫氣球會(huì)飛向天空，上升到一定高度會(huì)脹破，是因?yàn)?)A球內(nèi)氫氣溫度升高B球內(nèi)氫氣壓強(qiáng)增大C球外空氣壓強(qiáng)

12、減小D以上說法均不正確解析：氣球上升時(shí)，由于高空處空氣稀薄，球外氣體的壓強(qiáng)減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到一定程度時(shí)，氣球就會(huì)脹破答案：C3（中檔）在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(相當(dāng)于76 cmHg產(chǎn)生的壓強(qiáng))下做托里拆利實(shí)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，則管中稀薄氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于下列哪個(gè)高度的水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)()A0 cm B60 cmC30 cm D16 cm解析：設(shè)管內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，則有：(p60) cmHg76 cmHg，可得管中稀薄氣體的壓強(qiáng)相當(dāng)于16 cmHg，選項(xiàng)D是正確的答案：D4（中檔）如圖水銀柱上面封閉一段氣體，管內(nèi)外水銀面高度差h72 cm，大氣壓強(qiáng)為76 cmHg

13、，下列說法正確的是()A將管稍上提，h不變B將管稍上提，h變大C將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70 cm時(shí)，管內(nèi)外水銀面高度差也是70 cmD將管下插至C項(xiàng)所述位置時(shí)，管內(nèi)外水銀面高度差小于70 cm解析：由pVC知上提體積變大，壓強(qiáng)變小，內(nèi)外液面差變大，B對(duì)同樣下插時(shí)，體積變小，壓強(qiáng)變大，內(nèi)外液面差變小，D對(duì)答案：BD5（中檔）在室內(nèi)，將裝有5 atm的6 L氣體的容器的閥門打開后，從容器中逸出的氣體相當(dāng)于(設(shè)室內(nèi)大氣壓強(qiáng)p01 atm)()A5 atm,3 L B1 atm,24 LC5 atm,4.8 L D1 atm,30 L解析：當(dāng)氣體從閥門跑出時(shí)，溫度不變，所以p1V1p2V2

14、，當(dāng)p21 atm時(shí)，得V230 L，逸出氣體30 L6 L24 L，B正確據(jù)p2(V2V1)p1V1得V14.8 L，所以逸出的氣體相當(dāng)于5 atm下的4.8 L氣體，C正確答案：BC6（中檔）如圖所示，一試管開口朝下插入盛水的廣口瓶中，在某一深度靜止時(shí)，管內(nèi)封有一定的空氣若向廣口瓶中緩慢倒入一些水，則試管將()A加速上浮B加速下沉C保持靜止D以原靜止位置為平衡位置上下振動(dòng)解析：題圖中試管在水下某深度處于靜止?fàn)顟B(tài)，浮力(等于排開水的重力)與試管重力相平衡當(dāng)試管中空氣壓強(qiáng)稍大些，即試管稍下移或向廣口瓶中加水時(shí)，試管內(nèi)的空氣被壓縮，浮力將減小，試管將下沉，在下沉的過程中，空氣所受壓強(qiáng)越來(lái)越大，浮

15、力越來(lái)越小，試管將加速下沉答案：B7（中檔）如圖所示，活塞的質(zhì)量為m，缸筒的質(zhì)量為M，通過彈簧吊在天花板上，汽缸內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體，缸筒和活塞間無(wú)摩擦，活塞面積為S，則(大氣壓強(qiáng)為p0)()A封閉氣體的壓強(qiáng)pp0B封閉氣體的壓強(qiáng)pp0C封閉氣體的壓強(qiáng)pp0D封閉氣體的壓強(qiáng)p解析：以缸筒為研究對(duì)象，受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件有：MgpSp0S，所以pp0.答案：C8（中檔）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，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)p076 cmHg)()A76 cmHg B82 cmHgC88 cmHg

16、 D70 cmHg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(lái)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ag sin ，所以對(duì)水銀柱由牛頓第二定律得：p0Smg sin pSma，故pp076 cmHg.答案：A9（中檔）如圖所示，圖線1和2分別表示一定質(zhì)量的氣體在不同溫度下的等溫線，下述說法正確的有() A圖線1對(duì)應(yīng)的溫度高于圖線2B圖線1對(duì)應(yīng)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解析：pV圖中，圖線1在圖線2外側(cè)，其對(duì)應(yīng)溫度較高圖線1中，氣體由狀態(tài)A變?yōu)锽為

17、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.答案：AC10（中檔）在“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，封閉的空氣如圖所示，U型管粗細(xì)均勻，右端開口，已知外界大氣壓為76 cm汞柱高，圖中給出了氣體的兩個(gè)不同的狀態(tài)(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)甲圖氣體的壓強(qiáng)為_cmHg；乙圖氣體壓強(qiáng)為_cmHg.(2)實(shí)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：_(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(zhǎng)度)為橫坐標(biāo)來(lái)作圖，你認(rèn)為他這樣做能方便地看出p與V間的關(guān)系嗎？答：_解析：(1)由連通器原理可知，甲圖中氣體壓強(qiáng)為p0

18、76 cmHg，乙圖中氣體壓強(qiáng)為p04 cmHg80 cmHg.(2)由玻意耳定律p1V1p2V2，即p1l1Sp2l2S，即p1l1p2l2(l1、l2為空氣柱長(zhǎng)度)，所以玻璃管的橫截面積可不用測(cè)量(3)以p為縱坐標(biāo)，以V為橫坐標(biāo)，作出pV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是否成反比答案：(1)7680(2)正確(3)不能11（中檔）某容器的容積是10 L，里面所盛氣體的壓強(qiáng)為2.0106 Pa，保持溫度不變，把這些氣體裝在另一個(gè)容器里，氣體的壓強(qiáng)為1.0105 Pa，這個(gè)容器的容積是多大？解析：以容器中的氣體為所研究的對(duì)象，其初始狀態(tài)下V110 L，P1