2020-2021物理3-3課時(shí)8.1 氣體的等溫變化

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精2020-2021學(xué)年人教版物理選修3-3課時(shí)分層作業(yè)：8.1氣體的等溫變化課時(shí)分層作業(yè)(六）(時(shí)間：40分鐘分值:100分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1．(多選）在室內(nèi),將裝有5atm的6L氣體的容器的閥門打開后，下列各組數(shù)據(jù)與從容器中逸出的氣體不相當(dāng)?shù)氖牵ㄔO(shè)室內(nèi)大氣壓強(qiáng)p0＝1atm）(）A．5atm,3L B．1atm,24LC．5atm，4.8L D．1atm，30LE．5atm,1。2LADE[當(dāng)氣體從閥門跑出時(shí)，溫度不變，所以p1V1＝p2V2，當(dāng)p2＝1atm時(shí)，得V2＝30L，逸出氣體30L－6L＝24L,B正確．據(jù)p2(V2－V1)＝p1V1′得V1′＝4。8L，所以逸出的氣體相當(dāng)于5atm下的4。8L氣體，C正確．故不相當(dāng)?shù)臑锳、D、E。］2．（多選）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．下列說法正確的是（)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ACE[p。V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.］3．(多選)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，若小孩一不小心松手，氫氣球會(huì)飛向天空，上升到一定高度會(huì)脹破，關(guān)于其脹破的原因下列說法中正確的是（)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)減小D．球內(nèi)氣體體積增大E．球內(nèi)外的壓力差超過球的承受限度CDE［氫氣球上升時(shí)，由于高空處空氣稀薄，球外空氣的壓強(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．］4．(多選）在“探究氣體等溫變化的規(guī)律"實(shí)驗(yàn)中，下列說法中對(duì)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性影響較大的是（）A．針筒封口處漏氣B．采用橫截面積較大的針筒C．針筒壁與活塞之間存在摩擦D．實(shí)驗(yàn)過程中用手去握針筒E．實(shí)驗(yàn)過程中緩慢推動(dòng)活塞ACD［“探究氣體等溫變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)前提是氣體的質(zhì)量和溫度不變，針筒封口處漏氣，則質(zhì)量變小,用手握針筒,則溫度升高，所以A、D符合題意;實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量空氣柱的長(zhǎng)度，不需要測(cè)量橫截面積，B不符合；活塞與筒壁的摩擦影響活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng),影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，C符合;緩慢推動(dòng)活塞，以保持溫度不變，E不符合．]5．(多選）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)過程，則下列說法正確的是()A．D→A是一個(gè)等溫過程B．A→B是一個(gè)等溫過程C．A與B的狀態(tài)參量不同D．B→C體積減小，壓強(qiáng)減小，溫度不變E．B→C體積增大，壓強(qiáng)減小，溫度不變ACE[D→A是一個(gè)等溫過程，A對(duì)；A、B兩狀態(tài)溫度不同，A→B的過程中eq\f(1，V)不變,則體積V不變，此過程中氣體的壓強(qiáng)、溫度會(huì)發(fā)生變化，B錯(cuò)、C對(duì)；B→C是一個(gè)等溫過程，V增大，p減小，D錯(cuò)、E對(duì)．］6．（多選)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)管中被封閉空氣的下列說法不正確的是（）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E．溫度不變ACD［當(dāng)水位升高時(shí),細(xì)管中的水位也升高，被封閉空氣的體積減小，由玻意耳定律可知，壓強(qiáng)增大，所以B、E正確．]二、非選擇題（14分)7．大氣壓強(qiáng)P0＝1.0×105Pa.某容器的容積為20L,裝有壓強(qiáng)為20×105Pa的氣體，如果保持氣體溫度不變，把容器的開關(guān)打開，待氣體達(dá)到新的平衡時(shí),容器內(nèi)剩下氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比為__________．[解析]由p1V1＝p2V2，得p1V0＝p0V0＋p0V,因V0＝20L，則V＝380L,即容器中剩余20L壓強(qiáng)為p0的氣體，而同樣大氣壓下氣體的總體積為400L，所以剩下氣體的質(zhì)量與原來氣體的質(zhì)量之比等于同壓下氣體的體積之比，即eq\f(20，400)＝eq\f(1，20)。[答案]1∶20一、選擇題(本題共4小題,每小題6分）1．（多選）如圖所示，水銀柱上面封閉一段氣體,管內(nèi)外水銀面高度差h＝72cm，大氣壓強(qiáng)為76cmHg，下列說法不正確的是（）A．將管稍微上提，h不變B．將管稍微上提，h變大C．將管下插至管頂與管外水銀面高度差為70cm時(shí)，管內(nèi)外水銀面高度差也是70cmD．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70cmE．將管下插至C項(xiàng)所述位置時(shí)，管內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)大于76cmHgACE［由p·V＝C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)、E錯(cuò)．］2．如圖所示,空的薄金屬筒開口向下靜止于恒溫透明液體中，筒中液面與A點(diǎn)齊平．現(xiàn)緩慢將其壓到更深處,筒中液面與B點(diǎn)齊平，不計(jì)氣體分子間相互作用，且筒內(nèi)氣體無泄漏(液體溫度不變)．下列圖象中能體現(xiàn)筒內(nèi)氣體從狀態(tài)A到B變化過程的是()ABCDC［氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可知，氣體的壓強(qiáng)與體積成反比，金屬筒從A下降到B的過程中，氣體體積V變小，壓強(qiáng)p變大,選項(xiàng)C正確．]3．豎直倒立的U形玻璃管一端封閉,另一端開口向下,如圖所示,用水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，在保持溫度不變的情況下,假設(shè)在管子的D處鉆一小孔，則管內(nèi)被封閉的氣體壓強(qiáng)p和氣體體積V變化的情況為(）A．p，V都不變 B．V減小，p增大C．V增大，p減小 D．無法確定B[設(shè)玻璃管兩側(cè)水銀面高度差是h，大氣壓為p0，封閉氣體壓強(qiáng)p＝p0－ph，在管子的D處鉆一小孔，封閉氣體壓強(qiáng)大小變?yōu)閜0，氣體溫度不變，壓強(qiáng)變大，由玻意耳定律可知，封閉氣體體積變小，故選項(xiàng)B正確，A、C、D錯(cuò)誤．］4．活塞式抽氣機(jī)汽缸容積為V，用它給容積為2V的容器抽氣，抽氣機(jī)抽動(dòng)兩次（抽氣過程可視為等溫變化)，容器內(nèi)剩余氣體壓強(qiáng)是原來的()A．eq\f(1，4)B．eq\f（1,2）C．eq\f（4，9）D．eq\f（5,9)C[設(shè)容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)為p，則氣體狀態(tài)參量為p1＝p，V1＝2V，V2＝3V，第一次抽氣過程，由玻意耳定律得p1V1＝p2V2,即p×2V＝p2×3V,解得p2＝eq\f(2,3）p；第二次抽氣過程，氣體狀態(tài)參量p2＝eq\f（2，3)p，V2′＝2V，V3＝3V，由玻意耳定律得p2V2′＝p3V3，即eq\f（2，3)p×2V＝p3×3V，解得p3＝eq\f（4，9)p。］二、非選擇題（本題共2小題，共26分）5．（12分)如圖所示,粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U型管豎直放置，右端與大氣相通，左端封閉氣柱長(zhǎng)l1＝20cm(可視為理想氣體)，兩管中水銀面等高．現(xiàn)將右端與一低壓艙（未畫出）接通,穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h＝10cm.（環(huán)境溫度不變，大氣壓強(qiáng)p0＝75cmHg)求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)（用“cmHg”做單位）．［解析]設(shè)U型管橫截面積為S，右端與大氣相通時(shí),左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p1，右端與一低壓艙接通后，左管中封閉氣體的壓強(qiáng)為p2，氣柱長(zhǎng)度為l2，穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)為p.左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2 ①p1＝p0 ②p2＝p＋ph ③V1＝l1S ④V2＝l2S ⑤由幾何關(guān)系得h＝2（l2－l1) ⑥聯(lián)立①②③④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)得p＝50cmHg.［答案]50cmHg6．（14分)如圖所示,容積為V的汽缸由導(dǎo)熱材料制成，面積為S的活塞將汽缸分成容積相等的上下兩部分，汽缸上部通過細(xì)管與裝有某種液體的容器相連,細(xì)管上有一閥門K.開始時(shí),K關(guān)閉，汽缸內(nèi)上下兩部分氣體的壓強(qiáng)均為p0?，F(xiàn)將K打開，容器內(nèi)的液體緩慢地流入汽缸，當(dāng)流入的液體體積為eq\f（V，8）時(shí),將K關(guān)閉，活塞平衡時(shí)其下方氣體的體積減小了eq\f(V，6)。不計(jì)活塞的質(zhì)量和體積，外界溫度保持不變，重力加速度大小為g.求流入汽缸內(nèi)液體的質(zhì)量．[解析]設(shè)活塞再次平衡后,活塞上方氣體的體積為V1，壓強(qiáng)為p1；下方氣體的體積為V2，壓強(qiáng)為p2.在活塞下移的過程中，活塞上、下方氣體的溫度均保持不變，由玻意耳定律得p0eq\f(V，2)＝p1V1 ①p0eq\f(V，2）＝p2V2 ②由已知條件得V1＝eq\f（V,2)＋eq\f(V,6)－eq\f（V,8）＝eq\f（13,24)V ③V2＝eq\f（V，