高中物理第八章气体1气体的等温变化成长训练新人教选修.docx

1 气体的等温变化主动成长夯基达标1.在一个上下温度相同的水池中，一个小空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：温度不变，由于压强减小，故体积增大.答案:A2.一定质量的气体，在温度不变的条件下，将其压强变为原来的2倍，则（ ）A.气体分子的平均动能增大 B.气体分子的密度变为原来的2倍C.气体的体积变为原来的一半 D.气体的分子总数变为原来的2倍解析：气体分子平均动能为，由于温度T不变，故不变，据玻意耳定律得，即2=21，故B、C正确.答案:BC3.一只轮胎容积为10 L，内装1.5 atm的空气，现用打气筒给它打气.已知气筒的容积为V=1 L，要使胎内气体压强达到2.5 atm，应至少打多少次气（设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变）（ ）A.8次 B.10次 C.12次 D.15次解析：本题中，胎内气体质量发生变化，似乎不能直接应用气体实验定律，但由于假设气体温度不变，故可将打气前后胎内气体体积分别折合成大气压下气体体积，求出两种情况下体积之差，便可得到结果，这样便将一个变质量问题化为两个等质量问题.打气前p1V=p0V，打气后p2V=p0V因而V=V-V=，打气次数=10（次）.答案:B4.一容器体积为V，其内气体压强为 P0.现用活塞式抽气机抽气，活塞筒的有效抽气容积为v=0.1 V,欲使容器内气体压强降为原来的百分之一，问至少要抽的次数是（设抽气过程中气体的温度不变）（ ）A.12次 B.24次 C.36次 D.48次解析：本题可直接应用玻意耳定律，同时应用数学归纳法可得到一个几何级数.设抽气一次后，气体压强降为p1，则有p0V=p1（V+v），同理可得，抽气两次后，气体的压强为，以此类推，故得48.3次.答案:D5.图8-1-4中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，t为摄氏温度，各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是（ ）图8-1-4解析：A图中图线平行于纵轴，显然T不变，是等温变化，B中由图看出pV=恒量，是等温变化，C图中也可看出来pV=恒量，因而选项ABC都对.答案:ABC6.大气压强p0=1.0105帕，某容器容积为20升，装有压强为20105帕的理想气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器中剩下的气体质量与原来质量之比为（ ）A.119 B.120 C.239 D.118解析：容器内气体是20105帕，打开开关，它完全释放在1.0105帕压强下，体积为2020升，剩在容器里的只有20升，即剩下20400=120,因而选项B正确.答案:B7.如图8-1-5所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是（ ）图8-1-5A.h2变长 B.h2变短 C.h1上升 D.h1下降解析：内部气体压强为p0+h2或表示为p0+h1,由于h1不变因此h2也不变，而P0增大即内部气体压强增大，因而体积减小，因而h1下降只有选项D正确.答案:D8.如图8-1-6所示，一汽缸竖直倒放，汽缸内有一质量不可忽略的活塞，将一定质量的理想气体封在汽缸内，活塞与缸壁无摩擦，气体处于平衡状态.现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点，在达到平衡后，与原来相比，则（ ）图8-1-6A.气体的压强变大 B.气体的压强变小C.气体的体积变大 D.气体的体积变小解析：以活塞为研究对象，分析倾斜前后活塞的受力情况，根据物体平衡条件F合=0，求出压强p1、p2进行比较（如图1）倾斜前：p1S+Mg-p0S=0，p1=p0-，倾斜后，在竖直方向上，p2Scos+Mg-p0Scos=0，p2=p0-图1p2p1，又由温度不变，p1V1=p2V2可得V1V2.答案:AD9.如图8-1-7所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是（ ）图8-1-7A.从等温线可以看出，一定质量的气体发生等温变化时，其压强与体积成反比B.一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C.由图可知T1T2D.由图可知T1T2解析：根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对.气体的温度越高时，等温图线的位置就越高，所以C错，D对.答案:ABD10.如图8-1-8所示，一定质量气体放在体积为V0的容器中，有一光滑的活塞C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积为A室的两倍，A室容器上连有一U形管（U形管内气体体积忽略不计）两边水银柱高度差为76 cm，在B室容器上接有阀门K可与大气相同，（外界大气压强76 cm汞柱）求：将阀门K打开后，A室的体积变成多少？图8-1-8解析：由题设条件可判断，打开K后，A室空气做等温变化，遵循玻意耳定律，运用其解决即可. 由题知，打开K前，B室体积等于A室体积的两倍，故此时A室体积为，A室中气体压强p1=p0+h水银柱=2h水银柱. 打开K后，活塞右压强变为p0，故A室中气体做等温膨胀，稳定后压强变为p0，设此时A室体积为V2，由玻意耳定律有p0V2=（p0+h）V1.p0=h,V2=2V1=.答案:走近高考11.(2006上海高考，9)如图8-1-9所示，竖直放置的弯曲管A端开口，B端封闭，密度为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8-1-9A.P0-g（h1+h2-h3） B.P0-g（h1+h3）C.P0-g（h1+h3-h2） D.P0-g（h1+h2）解析：由图中液面的高度关系可知，P0=P2+gh3和P2=P1+gh1,由此解得P1=P0-g(h1+h3)答案:B12.(2005上海高考，18)一同学用图8-1-10装置研究一定质量气体的压强与体积的关系，实验过程中温度保持不变，最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水，当用注射器往烧瓶中注入水时，U形管两管中的水银面出现高度差，实验的部分数据记录在下表.图8-1-10气体体积V（mL）800674600531500水银