高中物理鞏固練習(xí)氣體的等溫變化

【鞏固練習(xí)】一、選擇題1．關(guān)于溫度有如下說(shuō)法：①物體的溫度不可能達(dá)到絕對(duì)零度；②隨著低溫技術(shù)的發(fā)展，絕對(duì)零度是可能達(dá)到的；③人的正常體溫約310K；④一個(gè)物體的溫度由10℃升高到20℃，與它從288K升高到298K所升高的溫度是相同的．其中正確的是（）．A．①④B．②④C．①③④D．②③④2．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．是由氣體分子間相互作用（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)化成如圖所示的示意圖．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，則要使這兩個(gè)半球殼分離，施加的拉力，至少為（）．A．4πR2pB．2πR2pC．πR2pD．πR2p4．一定質(zhì)量的氣體發(fā)生等溫變化時(shí)，若體積增大為原來(lái)的2倍，則壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的（）倍．A．2B．1C．D．5．一定質(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，則氣體的體積變?yōu)樵瓉?lái)的（）倍．A．4B．2C．D．6．(2014濰坊一模)如圖所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個(gè)過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是()A．D→A是一個(gè)等溫過(guò)程B．A→B是一個(gè)等溫過(guò)程C．A與B的狀態(tài)參量相同D．B→C體積減小，壓強(qiáng)減小，溫度不變7．（2015大連校級(jí)期中）如圖所示是一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的p－V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．如圖所示，一根一端封閉的玻璃管開(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，下列說(shuō)法正確的是（）．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．如圖所示，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SA＞SB＞SC．管內(nèi)水銀上方的空氣柱長(zhǎng)度為L(zhǎng)A＜LB＜LC．若從下方通過(guò)閥門K流出少量水銀（保持三管中均有水銀），則三管中水銀面的高度關(guān)系是（）．A．A管中水銀面最高B．C管中水銀面最高C．一樣高D．條件不足，無(wú)法確定10．如圖所示，有一段12cm長(zhǎng)的汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體，若開(kāi)口向上將玻璃管放置在傾角為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=76cmHg）（）．A．76cmHgB．82cmHgC．88cmHgD．70cmHg11．一定質(zhì)量的氣體在等溫變化的過(guò)程中，它的下列哪些物理量將發(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(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，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)變小二、填空題13．如圖所示，在左端封閉的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76cmHg，則pA=________，pB=________。14．如圖所示，固定在水平地面上的汽缸內(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=100cm2，受到F1=200N水平向左的推力而平衡，此時(shí)，缸內(nèi)氣體對(duì)活塞的平均壓力為F2=1200N，則缸內(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)汽缸臥放在水平面上時(shí)，活塞距缸底為L(zhǎng)0，如圖所示．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，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．(2015濟(jì)南二模）如圖所示，導(dǎo)熱氣缸平放在水平地面上，用橫截面積為S=0.1×10-2m2的光滑活塞A和B封閉兩部分理想氣體I和Ⅱ，活塞A、B的質(zhì)量分別為mA=2kg，mB=4kg，活塞A、B到氣缸底部的距離分別為20cm和8cm?，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移動(dòng)的距離。【答案與解析】一、選擇題1．【答案】C2．【答案】C3．【答案】C4．【答案】C【解析】由p1V1=p2V2可得，故選項(xiàng)C正確．5．【答案】D【解析】根據(jù)p1V1=p2V2，可得，故選項(xiàng)D正確．6．【答案】A【解析】D→A是一個(gè)等溫過(guò)程，A對(duì)；A、B兩狀態(tài)溫度不同，A→B的過(guò)程中不變，則體積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)，B→C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，pAVA＝pBVB，所以A、B兩狀態(tài)的溫度相等，在同一等溫線上，可在p－V圖上作出幾條等溫線，如圖所示。由于離原點(diǎn)越遠(yuǎn)的等溫線溫度越高，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，則易知V減小，p增大，∵p=p0+ph，∴h增大，即選項(xiàng)A、D正確．假設(shè)法：將玻璃管向下插入的過(guò)程中，假設(shè)管內(nèi)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】未打開(kāi)閥門前，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)相同，記作p．假設(shè)打開(kāi)閥門K流出少量水銀后，三管中水銀面都降低了相同的高度h，三管中水銀面仍然相平，氣體末壓強(qiáng)也相同，但是對(duì)管中封閉氣體應(yīng)用玻意耳定律有pL=p＇(L+h)．解得末壓強(qiáng)．此式表明p＇’與空氣柱原長(zhǎng)L有關(guān)．因?yàn)?，LA＜LB＜LC，所以有pA＇＜pB＇＜pC＇，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＇+hB＇=pC＇+hC＇．∵pA＇＜pB＇＜pC＇，∴hA＇＞hB＇＞hC＇．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)行受力分析，則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+Mgsin－pS=Ma，故p=p0．11．【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】75cmHg81cmHg14．【答案】1.2×1051.0×105【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：p0L0S=p＇·2L0S，可得．汽缸吊起時(shí)