1气体的等温变化

1高中物理选修3-3同步训练试题解析一、选择题1．一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来体积的(温度不变)()A．3倍B．2倍C．1.5倍D．0.7倍解析：外界大气压相当于10m水柱产生的压强，对气泡p1＝3p0，p2＝2p0，由p1V1＝p2V2知V2＝1.5V1，故C项正确．答案：C2．如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，待稳定后则呈现的物理现象是()A．封闭端内气体的压强增大B．封闭端内气体的压强减小C．封闭端内气体的压强不变D．封闭端内气体的体积减小解析：玻璃管由竖直到倾斜，水银柱压强ph减小，由p＋ph＝p0知气体压强增大，再由玻意耳定律知其体积减小，故A、D正确．答案：AD3．如图为一定质量的气体的两条等温线，则下列关于各状态温度的说法正确的有()A．tA＝tBB．tB＝tCC．tC＞tAD．tD＞tA解析：两条等温线，故tA＝tB，tC＝tD，故A项正确．两条等温线比较，tD＞tA，tC＞tA，故B项错，C、D项正确．答案：ACD4．放飞的氢气球上升到一定高度会胀破，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．2答案：C5．如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M.通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体．缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S.大气压强为p0.则封闭气体的压强为()A．p＝p0＋mg/SB．p＝p0＋(M＋m)g/SC．p＝p0－Mg/SD．p＝mg/S答案：C6．氧气瓶在储存过程中，由于密封不严，出现缓慢漏气，其瓶内氧气的压强和体积变化如图中A到B所示，则瓶内氧气的温度(设环境温度不变)()A．一直升高B．一直下降C．先升高后降低D．不变解析：易错选B，错误原因是只简单地对A、B及A到B的过程进行分析后，作出各状态下的等温线，如图所示，从图中可以看出tAt1t2tB，从而误选B，而忽略了只有一定质量的气体才满足tAt1t2tB.正确答案应为D.密封不严说明漏气，说明气体质量变化，B不正确；漏气缓慢进行，故氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换，隐含与外界“等温”．答案：D7．用活塞气筒向一个容积为V的容器内打气，每次能把体积为V0，压强为p0的空气打入容器内，若容器内原有空气的压强为p，打气过程中温度不变，则打了n次后容器内气体的压强为()A.p0V0VB．p0＋np0C．p＋np0V0VD．p0＋V0Vn·p03解析：将n次打气的气体和容器中原有气体分别看成是初态，将打气后容器内气体看成是末态，利用等温分态分式，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋np0V0V，即C项正确．答案：C8．如图所示，有一压力锅，锅盖上的排气孔截面积约为7.0×10－6m2，限压阀重为0.7N．使用该压力锅对水消毒，根据下列水的沸点与气压关系的表格，分析可知压力锅内的最高水温约为(大气压强为1.01×105Pa)()p(×105Pa)1.011.431.541.631.731.821.912.012.122.21t(℃)100110112114116118120122124126A.100℃B．112℃C．122℃D．124℃解析：由表格数据知，气压越大，沸点越高，即锅内最高温度越高．对限压阀分析受力，当mg＋p0S＝pS时恰好要放气，此时p＝mgS＋p0＝0.77.0×10－6＋p0＝2.01×105Pa达到最大值，对应的最高温度为122℃答案：C9．容积V＝20L的钢瓶充满氧气后，压强为p＝30个大气压，打开钢瓶盖阀门，让氧气分别装到容积为V0＝5L的小瓶子中去，若小瓶子已抽成真空，分装到小瓶子中的氧气压强均为p0＝2个大气压，在分装过程中无漏气现象，且温度保持不变，那么最多可装的瓶数是()A．4瓶B．50瓶C．56瓶D．60瓶解析：设最多可装的瓶数为n，由玻意耳定律有pV＝p0(V＋nV0)，所以n＝pV－p0Vp0V0＝30×20－2×202×5＝56瓶．答案：C二、非选择题10.如图所示，为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．4(1)若气室A、B中气体的压强分别为pA、pB则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________；(2)当输液瓶的悬挂高度与输液软管内径确定时，药液滴注的速度________．(填“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定不变”)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，而pB＞p0，即有pB＞p0＞pA.(2)当输液瓶的悬挂高度与输液软管的内径确定时，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管中气体的压强也不变，所以药液滴注的速度是恒定不变的．答案：(1)pB＞p0＞pA(2)恒定不变11．在“探究气体等温变化的规律”实验中，封闭的空气如图所示，U型管粗细均匀，右端开口，已知外界大气压为76cm汞柱高，图中给出了气体的两个不同的状态．(1)实验时甲图气体的压强为________cm汞柱高；乙图气体压强为________cm汞柱高．(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？________(选填“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？解析：(1)由连通器原理可知，甲图中气体压强为p0＝76cmHg，乙图中气体压强为p0＋4cmHg＝80cmHg.(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图是一条曲线，但曲线未必表示反比关系，所以应再作出p－1V图，看是否是过原点的直线，才能最终确定p与V是否成反比．答案：(1)7680(2)正确(3)不能12．如图所示，密闭圆筒的中央有一个活塞，活塞两边封闭着两部分气体，它们的压强都是750mmHg.现在用力把活塞向右移动，使活塞右边气体的体积变为原来的一半，那么活塞两边的压强差为多大？(假定气体温度不变)5解析：在分析气体的变化规律时，由于质量一定且温度不变可以分别利用玻意耳定律研究左、右两部分气体的等温变化．左边：p0V0＝p1·32V0，得p1＝23p0＝500mmHg右边：p0V0＝p2·12V0，得p2＝2p0＝1500mmHg活塞两边的压强差Δp＝p2－p1＝1000mmHg答案：1000mmHg