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- 2021-06-02 发布
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1气体的等温变化
课时作业(六)
[全员参与·基础练]
1.描述气体状态的参量是指( )
A.质量、温度、密度 B.温度、体积、压强
C.质量、压强、温度 D.密度、压强、温度
【解析】 气体状态的参量是指温度、压强和体积,B对.
【答案】 B
2.(多选)一定质量的气体,在等温变化过程中,下列物理量中发生改变的有( )
A.分子的平均速率
B.单位体积内的分子数
C.气体的压强
D.分子总数
【解析】 等温变化过程中,一定质量的气体的分子平均速率不变,分子总数不变.由于压强随体积发生改变,故气体的压强和单位体积内的分子数发生改变.
【答案】 BC
3.各种卡通形状的氢气球,受到孩子们的喜欢,特别是年幼的小孩.小孩一不小心松手,氢气球会飞向天空,上升到一定高度会胀破,这是因为( )
A.球内氢气温度升高
B.球内氢气压强增大
C.球外空气压强减小
D.以上说法均不正确
【解析】 气球上升时,由于高空处空气稀薄,球外气体的压强减小,球内气体要膨胀,到一定程度时,气球就会胀破.
【答案】 C
4.如图所示,一圆筒形汽缸静置于地面上,汽缸筒的质量为M,活塞(连同手柄)的质量为m,汽缸内部的横截面积为S,大气压强为p0.现用手握住活塞手柄缓慢向上提,不计汽缸内气体的重量及活塞与汽缸壁间的摩擦,若将汽缸刚提离地面时汽缸内气体的压强为p、手对活塞手柄竖直向上的作用力为F,则
( )
图8112
A.p=p0+,F=mg
B.p=p0+,F=p0S+(m+M)g
C.p=p0-,F=(m+M)g
D.p=p0-,F=Mg
【解析】 对整体F=(M+m)g
对汽缸Mg+pS=p0S
解得:p=p0-
C选项正确.
【答案】 C
5.如图所示,D→A→B→C表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程,则下列说法正确的是( )
图8113
A.D→A是一个等温过程
B.A→B是一个等温过程
C.A与B的状态参量相同
D.B→C体积减小,压强减小,温度不变
【解析】 D→A是一个等温过程,A对;A、B两状态温度不同,A→B的过程中不变,则体积V不变,此过程中气体的压强、温度会发生变化,B、C错;B→C是一个等温过程,V增大,p减小,D错.
【答案】 A
6.(2020·长春高二检测)如图8114所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为p0)( )
图8114
A.p0-ρg(h1+h2-h3)
B.p0-ρg(h1+h3)
C.p0-ρg(h1-h2+h3)
D.p0-ρg(h1+h2)
【解析】 由题意知pB+ρgh1=p0-ρgh3,则pB=p0-ρg(h1+h3),故B正确.
【答案】 B
7.如图教8115所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中a管与大气相通,b管为输液软管,中间又有一气室B,而其c端则通过针头接人体静脉.
图教8115
(1)若气室A、B中的压强分别为pA、pB,则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________;
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是________.(填“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定”)
【解析】 (1)因a管与大气相通,故可以认为a管上端处压强即为大气压强,这样易得pA<p0,则pB>p0,即有pB>p0>pA.
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时,由于a管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变,故b管中间气体部分的压强也不变,所以药液滴注的速度是恒定不变的.
【答案】 (1)pB>p0>pA (2)恒定
8.长l=1 m的粗细均匀的直玻璃管一端封闭,把它开口向下竖直插入水银中,管的一半露在水银面外,大气压强为76 cmHg,如图8116所示.求进入管中的水银的高度.
图8116
【解析】 设玻璃管的横截面积为S,以管内气体为研究对象,设进入管中的水银的高度为x.
初态:p1=p0,V1=l·S
末态:p2=p0+,V2=(l-x)·S
根据玻意耳定律得p1V1=p2V2,代入数据解得x≈0.25 m.
【答案】 0.25 m
[超越自我·提升练]
9.(多选)如图8117所示,水银柱上面封闭一段气体,管内外水银面高度差h=72 cm,大气压强为76 cmHg,下列说法正确的是( )
图8117
A.将管稍上提,h不变
B.将管稍上提,h变大
C.将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时,管内外水银面高度差也是70 cm
D.将管下插至C项所述位置时,管内外水银面高度差小于70 cm
【解析】 由p·V=C知上提体积变大,压强变小,内外液面差变大,B对.同样下插时,体积变小,压强变大,内外液面差变小,D对.
【答案】 BD
10.(多选)(2020·南京高二检测)在室内,将装有5 atm的6 L气体的容器的阀门打开后,从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0=1 atm)( )
A.5 atm,3 L B.1 atm,24 L
C.5 atm,4.8 L D.1 atm,30 L
【解析】 当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1 atm时,得V2=30 L,逸出气体30 L-6 L=24 L,B正确.据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8 L,所以逸出的气体相当于5 atm下的4.8 L气体,C正确.
【答案】 BC
11.在“探究气体等温变化的规律”实验中,封闭的空气如图8118所示,U形管粗细均匀,右端开口,已知外界大气压为76 cm汞柱高,图中给出了气体的两个不同的状态.
图8118
(1)实验时甲图气体的压强为_______cmHg;乙图气体压强为_______cmHg.
(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量,这一观点正确吗?
答:________.(填“正确”或“错误”)
(3)数据测量完后在用图象法处理数据时,某同学以压强p为纵坐标,以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图,你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗?
答:________
【解析】 (1)由连通器原理可知,甲图中气体压强为p0=76 cmHg,乙图中气体压强为p0+4 cmHg=80 cmHg.
(2)由玻意耳定律p1V1=p2V2,即p1l1S=p2l2S,即p1l1=p2l2(l1、l2为空气柱长度),所以玻璃管的横截面积可不用测量.
(3)以p为纵坐标,以V为横坐标,作出p-V图象是一条曲线,但曲线未必表示反比关系,所以应再作出p-图象,看是不是过原点的直线,才能最终确定p与V是否成反比.
【答案】 (1)76 80 (2)正确 (3)不能
12.如图8119为气压式保温瓶的原理图,保温瓶内水面与出水口的高度差为h,瓶内密封空气体积为V,设水的密度为ρ,大气压强为p0
,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV至少为多少?(设瓶内弯曲管的体积不计,压前水面以上管内无水,温度保持不变,各物理量的单位均为国际单位)
图8119
【解析】 压水前:p1=p0,V1=V,
压水后水刚流出时:p2=p0+ρgh,V2=V-ΔV,
由玻意耳定律:p1V1=p2V2,
即p0V=(p0+ρgh)(V-ΔV),
解得ΔV=.
【答案】
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