2019-2020学年高中物理 第二章 固体、液体和气体 第七节 气体实验定律（Ⅰ）随堂演练课件 粤

[随堂检测]1．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的n倍，则压强变为原来的多少倍()A．2nB．nC.1nD.2n解析：选C.根据玻意耳定律pV＝恒量，可得C正确．2．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．以上说法全不正确解析：选C.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．3．(多选)如图所示，图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线，下述说法正确的有()A．图线1对应的温度高于图线2B．图线1对应的温度低于图线2C．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离增大D．气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中，分子间平均距离减小解析：选AC.p－V图中，图线1在图线2外侧，其对应温度较高．图线1中，气体由状态A变为B为等温膨胀过程，体积增大，气体分子间的平均距离将增大，故选AC.4．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()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：选A.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1V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．5.体检已经越来越受到人们的重视，在体检中抽血化验是常规项目，将有针头的一端插入胳膊上的静脉，将另一端通过胶管与封闭的抽血化验用容器相连，如图为抽血化验时用的容器，封闭容器使用前气压为0.9atm，当容器内气压变为1atm时，抽血过程完毕．若容器的容积为50mL，抽血过程中认为容器内气体的温度不发生变化，则此容器可以抽多少静脉血？解析：设化验用容器的容积为V，使用前气压为0.9atm时为状态1，p1＝0.9atm，V1＝50mL.当容器内气压变为1atm，抽血过程完毕时为状态2，p2＝1atm，气体温度不变，由玻意耳定律知p1V1＝p2V2得V2＝45mL，故此容器可以抽50mL－45mL＝5mL静脉血．答案：5mL[课时作业]一、单项选择题1．在验证“玻意耳—马略特定律”的实验中，下列四个因素中对实验的准确性影响最小的是()A．针筒封口处漏气B．采用横截面积较大的针筒C．针筒壁与活塞之间存在摩擦D．实验过程中用手去握针筒解析：选B.玻意耳定律成立的前提条件是质量一定、温度不变的气体，A会造成气体的质量发生变化，会对实验的准确性造成很大的影响，故A错；D会造成温度发生变化，也会对实验的准确性造成很大的影响，故D错；针筒壁与活塞之间存在的摩擦越大，对压强的读数造成的偏差就会越大，故C错；本实验与针筒的横截面积无关，因此只能选B.2．在一个上下温度相同的水池中，一个小气泡缓慢向上浮起时，下列对气泡内气体分子的描述正确的是()A．气体分子的平均速率不变B．气体分子数密度增加C．气体分子数密度不变D．气体分子无规则运动加剧解析：选A.气泡内的空气温度未变，所以气体分子的平均动能不变，平均速率不变．分子运动的剧烈程度未变，故A对，D错．空气被封闭在气泡内，气体分子的总个数未变，随着气泡的逐渐上升，气体压强减小，气体体积增加，气体分子数密度减小，所以B、C错．3．一个气泡由湖面下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：选C.水下深20m处，压强为3p0(p0为大气压强)，10m深处，压强为2p0，由玻意耳定律，得3p0V1＝2p0V2，V2＝1.5V1，故C项对．4．如图所示，一端封闭的玻璃管开口向下竖直倒插在水银槽中，其位置保持固定．已知封闭端内有少量空气．若大气压强变小一些，则管中在水银槽水银面上方的水银柱高度h和封闭端内空气的压强p将如何变化()A．h变小，p变大B．h变大，p变大C．h变大，p变小D．h变小，p变小解析：选D.极限分析法：设想大气压强变为零，则易知，气体体积V变大，h变为零，p变小，选D.假设法：大气压强变小，假设h不变，因为p0＝p＋h，所以p减小，由玻意耳定律知V变大，故h不可能不变，h要减小，V变大，p变小，选D.5．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．p＋np0C．p＋n(p0V0V)D．p＋(V0V)n·p0解析：选C.将n次打气的气体和容器中原有气体看成是初态，将打气后容器内的气体看成是末态，利用玻意耳定律，有pV＋np0V0＝p′V，得n次打气后容器内气体的压强p′＝p＋np0·V0V，即C项正确．6.氧气瓶在储存过程中，由于密封不严，其瓶内氧气的压强和体积变化如图A到B所示(变化过程缓慢)，则瓶内氧气的温度()A．一直升高B．一直下降C．先升高后降低D．不变解析：选D.密封不严说明漏气，说明气体质量变化；“缓慢”说明氧气瓶中氧气可充分同外界进行热交换，隐含与外界“等温”．二、多项选择题7．如图所示，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体等温变化的是()答案：ABC8．下列说法正确的是()A．放飞的氢气球上升到一定的高度会胀破，是因为球内的气体压强增大B．气体的状态不变，说明气体的体积、压强、温度均不发生变化C．一定质量的气体，压强不变时，体积也不会变化D．一定质量的气体，温度不变时，p－1V图象是一条过原点的直线，且直线的斜率越大，说明气体温度越高解析：选BD.气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体压强减小，球内气体要膨胀，气球容易胀破，A错；体积、压强、温度是描述气体状态的物理量，状态不变，这三个参量都不会变，B对；一定质量的气体，压强不变时，如果温度变化，体积也会变化，C错；p－1V图象中，等温线是过原点的直线，斜率越大，温度越高，D对．9.如图所示，用弹簧秤拉着一支薄壁玻璃试管，将它的开口向下插在水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h.若试管本身的重力与管壁的厚度均不计，此时弹簧秤的示数等于()A．进入试管内的H高水银柱的重力B．外部大气与内部空气对试管底部的压力之差C．试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力D．上面A、C所述的两个数值之差解析：选BC.隔离试管，受三个力作用，外部大气对管顶的压力，内部气体对管顶的压力，弹簧秤向上的拉力，平衡时有F＋pS＝p0S，内部压强为p＝p0－ρgh，可得F＝p0S－pS＝ρghS，B、C正确．10．如图，一个开口玻璃瓶内有空气，现将瓶口向下按入水中，在水面下5m深处恰能保持静止不动，下列说法中正确的是()A．将瓶稍向下按，放手后又回到原来位置B．将瓶稍向下按，放手后加速下沉C．将瓶稍向上提，放手后又回到原处D．将瓶稍向上提，放手后加速上升解析：选BD.瓶保持静止不动，受力平衡mg＝ρgV，由玻意耳定律，将瓶下按后，p增大而V减小，mgρgV，故放手后加速下沉，同样道理，D选项也正确．三、非选择题11．有一传热良好的圆柱形汽缸置于水平地面上，并用一光滑的质量为M的活塞密封一定质量的理想气体，活塞面积为S.开始时汽缸开口向上(如图甲)，已知外界大气压强p0，被封气体的体积V0.甲乙(1)求被封气体的压强．(2)现将汽缸倒置(如图乙)，待系统重新稳定后，活塞移动的距离是多少？解析：(1)对活塞受力分析：Mg＋p0S＝pS得：p＝Mg＋p0SS.(2)汽缸倒置后：对活塞受力分析得：Mg＋p1S＝p0S所以p1＝p0S－MgS对封闭气体运用玻意耳定律pV0＝p1V1得V1＝（p0S＋Mg）V0p0S－Mg所以Δh＝V1－V0S＝2MgV0（p0S－Mg）S.答案：(1)Mg＋p0SS(2)2MgV0（p0S－Mg）S12．如图，一粗细均匀的U形管竖直放置，A侧上端封闭，B侧上端与大气相通，下端开口处开关S关闭；A侧空气柱的长度l＝10.0cm，B侧水银面比A侧的高h＝3.0cm.现将开关S打开，从U形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时将开关S关闭．已知大气压强p0＝75.0cmHg.(1)求放出部分水银后A侧空气柱的长度；(2)此后再向B侧注入水银，使A、B两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长度．解析：(1)以cmHg为压强单位．设A侧空气柱长度l＝10.0cm时的压强为p；当两侧水银面的高度差为h1＝10.0cm时，空气柱的长度为l1，压强为p1.由玻意耳定律得pl＝p1l1①由力学平衡条件得p＝p0＋h②打开开关S放出水银的过程中，B侧水银面处的压强始终为p0，而A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小，B、A两侧水银面的高度差也随之减小，直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止．由力学平衡条件有p1＝p0－h1③联立①②③式，并代入题给数据得l1＝12.0cm.④(2)当A、B两侧的水银面达到同一高度时，设A侧空气柱的长度为l2，压强为p2.由玻意耳定律得pl＝p2l2⑤由力学平衡条件有p2＝p0⑥联立②⑤⑥式，并代入题给数据得l2＝10.4cm⑦设注入的水银在管内的长度为Δh，依题意得Δh＝2(l1－l2)＋h1⑧联立④⑦⑧式，并代入题给数据得Δh＝13.2cm.答案：(1)12.0cm(2)13.2cm