学粤教版选修33 2.7气体实验定律（一） 作业（1）.docx

2017-2018学年度粤教版选修3-3 2.7气体实验定律（一） 作业（1）1如图所示，u形管a、b内装有一部分水银，通过橡胶软管与玻璃管c相连，c管竖直插入水银槽中，若a、b、c三管内径相同，u形管两侧液面高度差为h，中间封有一段空气，则（ ）a. c管内外水银面的高度差小于hb. 若将c管向下移动少许，稳定后h变大，气体体积变小c. 若环境温度降低，则a管水银面上升的高度等于c管水银面上升的高度d. 若再往水银槽内注入一些水银，则c管水银面上升的高度大于a管水银面下降的高度2如图所示，用容器为的活塞式抽气机对容积为的容器中的气体抽气，设容器中原来气体压强为，抽气过程中气体温度不变。则a. 抽3次就可以将容器中气体抽完b. 抽一次后容器内压强为c. 抽一次后容器内压强为d. 抽3次后容器内压强为3一定质量的气体经历一系列状态变化，其p-图线如图所示，其中ab线段与横轴平行，bc线段与纵轴平行，cd线段延长线过坐标原点，da为双曲线一段。则下列判断正确的是a. 由a至b温度降低b. 由b至c，温度升高c. 由c至d，温度不变d. 由d至a，温度不变4一定量的理想气体从状态m可以经历过程1或者过程2到达状态n，其p-v图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是a. 气体经历过程1，其温度降低b. 气体经历过程1，其内能减小c. 气体在过程2中一直对外放热d. 气体在过程2中一直对外做功5在下图中，能反映理想气体经历了等温变化等容变化等压变化，又回到原来状态的是( )a. b. c. d. 6如图，竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的3倍，细筒足够长，粗筒中a、b两轻质活塞间封有气体，气柱长l19 cm，活塞a上方的水银深h10 cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞b，使之处于平衡状态，水银面与粗筒上端相平现使活塞b缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，若大气压强p0=75 cmhg，则此时气柱的长为（ ）a. 16 cmb. 17 cmc. 18 cmd. 19 cm7一定质量理想气体，状态变化过程如pv图中abc图线所示，其中bc为一段双曲线若将这一状态变化过程表示在pt图或vt图上，其中正确的是（）a. b. c. d. 8钢瓶中装有一定质量的气体，现在用两种方法抽钢瓶中的气体：第一种方法是用小抽气机，每次抽出1l气体，共抽取三次；第二种方法是用大抽气机，一次抽取3l气体，这两种抽法中，抽取气体质量较大的是a. 第一种抽法 b. 第二种抽法c. 两种抽法抽出的气体质量一样大 d. 无法判断9一只轮胎容积为10 l，装有压强为1.5atm的空气。先用打气筒给他打气，已知打气筒的容积v0=1l，要使轮胎内气体压强达到2.5atm，应至少打多少次气(打气过程中轮胎容积及气体温度保持不变)a. 8次 b. 10次 c. 12次 d. 14次10在两端开口的弯管内用两段水柱封闭了一段空气柱，a、b、c、d四个液面的位置关系如图所示。现将左侧试管底部的阀门k打开，释放掉少量水后立刻关闭阀门，a、b、d液面相对各自原来的位置下降的长度ha、hb和hd之间的大小关系为a. ha=hb=hdb. hahbhdc. ha=hbhdd. hahb=hd11如图，一质量为m的活塞将理想气体密封在足够高的导热汽缸内，活塞用劲度系数为k的轻质弹簧悬挂于天花板上，系统静止时，活塞与汽缸底部高度差为l0，弹簧的弹力为3mg.现用左手托住质量为2m的物块，右手将物块用轻绳挂于汽缸底部，然后左手缓慢下移，直至离开物块外界大气压恒为p0，活塞的横截面积为s，重力加速度大小为g，不计一切摩擦和缸内气体的质量，环境温度保持不变求汽缸底部挂上物块后稳定时，汽缸下降的高度h.12如图，横截面积为s的气缸导热良好、内壁光滑，气缸上端开口，底端有一阀门k连接进气口。原长21、劲度系数k=p0sl 的轻弹簧一端固定气缸底部，另一端连接质量m=p0sg 的活塞，外界大气压强p0已知。现气缸内封闭一定质量的空气，此时活塞距气红底部的距离为3l2 ，求：气缸中气体的压强p；进气口连接打气筒，打开阀门k，给气缸缓慢打气，每次打入气体压强为p0、体积为v=sl16，为使气缸中弹簧恢复原长，需要打气几次? (设环境温度不变，打入的气体及气缸内已有的气体可视为理想气体)13如图所示，有两个内壁光滑的气缸a和b，其中a水平放置，b竖直放置。两气缸的总长度均为5l，横截面积均为s的气缸。a、b之间用细管相连，细管的体积不计。环境温度27 ，外界大气压为p0。活塞c、d的重力及厚度不计，活塞c与一轻弹簧相连，弹簧的原长为3l，劲度系数为k=2p0sl，活塞d到缸底的距离为4l。在d上放一个m=p0sg的物体。求：稳定后，弹簧的形变量大小；稳定后，活塞d到缸底的距离。14一端封闭的玻璃管开口向上竖直放置，管内高为h的水银柱下方封闭着一定量的理想气体，如图所示。玻璃管总长l=95cm，水银柱长h=9cm，封闭空气长度l1=75cm。外界大气压强p0=75cmhg，玻璃管导热良好，周围气体温度始终保持不变。求：(i)将玻璃管沿顺时针方向缓慢转动到水平方向时空气长度l2；(ii)将玻璃管继续沿顺时针方向缓慢转动到开口向下时空气长度l3。试卷第5页，总6页本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。参考答案1bd【解析】设c管内外水银面的高度差为h，则封闭气体的压强为p0+h=p0+h，则有h=h，即c管内外水银面的高度差为h，故a错误；若将c管向下移动少许，封闭气体的压强增大，c管内水银面沿管壁下降，稳定后h变大，气体体积变小，故b正确；若环境温度降低，封闭气体的压强减小，a管水银面上升的高度大于c管水银面上升的高度，故c错误；若往b管注入一些水银，封闭气体的压强增大，根据玻意耳定律可知，气体的体积减小，c管水银面上升的高度大于a管水银面下降的高度，故d正确。所以bd正确，ac错误。2cd【解析】b、c、容器内气体压强为p0，则气体初始状态参量为p0和v0，由第一次抽气过程对全部的理想气体由玻意耳定律得： ，解得，故c正确、b错误。a、d、同理第二次抽气过程，由玻意耳定律得，第三次抽气过程，解得，可知抽几次气体后容器中还剩的气体体积是v0，故a错误，d正确。故选cd。【点睛】本题是变质量问题，对于变质量问题，巧妙选择研究对象，把变质量问题转化为质量不变问题，应用玻意耳定律可以解题3ac【解析】根据理想气体状态方程，可得，则图象的斜率，a、由a至b，斜率变小故温度降低，a正确；b、由b至c，斜率变小故温度降低，b错误。c、由c至d，斜率不变故温度不变，c正确。d、由d至a，斜率变大故温度升高，d错误.故选ac。【点睛】本题考查理想气体的状态方程，注意在图象中，过原点倾斜的直线表示等温变化.4ab【解析】气体经历过程1，压强减小，体积变大，膨胀对外做功，又因为气体始终与外界无热量交换，则内能减小，故温度降低，故ab正确；气体在过程2中，根据理想气体状态方程pv/t=c，刚开始时，体积不变，压强减小，则温度降低，对外放热，然后压强不变，体积变大，膨胀对外做功，则温度升高，吸热，故cd错误；故选ab.点睛：考查热力学第一定律与理想气体状态方程的应用，理解绝热的含义，注意热力学第一定律中各量的正负含义及掌握理想气体的定义。5abc【解析】p-v图中，曲线为等温变化，竖直线为等容变化，水平线为等压变化，反应了要求的变化，故a正确；p-t图中，竖直线为等温变化，斜线为等容变化，水平线为等压变化，反应了要求的变化，故b正确；v-t图中 竖直线为等温变化，水平线为等容变化，斜线为等压变化，反应了要求的变化，故c正确；v-t图中竖直线为等温变化，斜线为等压变化，水平线为等容变化，不能反应要求的变化，故d错误。所以abc正确，d错误。6b【解析】使活塞b缓慢上移，当水银的一半被推入细筒中时，粗铜内的水银柱高5cm，因粗筒横截面积是细筒的3倍，所以进入细桶内的水银柱高为15cm，水银柱的总高度为h=20cm，所以此时气体的压强为p2=p0+gh=95cmhg，根据玻意耳定律：p1v1=p1v1，可得：8519s=95l1s，解得此时气柱的长为：l1=17cm，故b正确，acd错误。点睛：解答该题的关键是分析水银柱高度的变化，要熟练的掌握被封闭气体的压强大小的计算方法及玻意耳定律的应用。7a【解析】在p-v图象中，由a到b为等压变化，由pvtc可知，体积增大，温度升高；从b到c的过程中，为双曲线，故为等温变化，由pvtc可知，体积减小，压强增大；从c到a为等容变化，压强减小，温度减小，故a正确，bcd错误；故选a。8a【解析】第一种：温度不变，由玻意耳定律：p0v=p1（v+1），解得p1p0(vv+1)，同理，p2p1(vv+1)，p3p2(vv+1)p0(vv+1)3；第二种：p0v=p（v+3），解得pp0(vv+3)p3；压强小的抽取的气体多，故选a。9b【解析】设打入n此后轮胎内气体压强达到2.5atm，则由玻意耳定律：p1v1+p0nv0=p2v1，即1.510+n11=2510，解得n=10次，故选b. 点睛：此题关键是知道打入的气体的质量与原来气体质量之和等于最后轮胎内气体的质量，因pv与质量成正比，故可进行列式.10b【解析】释放掉少量水后立刻关闭阀门，空气柱长度增大，压强减小，c液面上升，b液面下降，a液面下降，ab之间液面高度差减小，a相对于底面压强最大，所以a下降的最大，其次是b，上升最小的是c液面，与d液面下降的高度相同，故hahbhd，故acd错误，b正确；故选b。【点睛】本题考查液体和气体压强的变化，关键是分析出液面的变化，本题难度较大，解题时一定要认真分析。112mgl0p0s4mg+1k【解析】设汽缸的质量为m，则mgmg=3mg，得m=2m汽缸底部挂上物块稳定后，以活塞和汽缸为研究对象，由受力平衡得kx=mg+mg+2mg 得x=5mgk 挂物块前，缸内气体的压强p1=p0mgs 挂上物块后稳定时，缸内气体的压强p2=p0(m+2m)gs 根据玻意耳定律有p1l0s=p2ls 挂物块前，弹簧的伸长量x0=3mgk挂上物块后稳定时，汽缸下降的高度h=l+x(l0+x0) h2mgl0p0s4mg+1k12（1）p1=32p0 （2）n=28 【解析】试题分析：对活塞受力分析，根据平衡条件即可求出气缸中气体的压强p；根据理想气体状态方程，即可求出弹簧恢复原长，需要打气几次。对活塞受力分析如图所示：根据平衡条件有：mg+p0s=p1s+kl2解得：p1=32p0弹簧恢复原长时气体压强p2根据平衡条件有：mg+p0s=p2s可得：p2=2p0设打气简打气n次，对于打入的气体及气缸内已有的气体p132sl+np0sl16=p22sl解得： n=28 故需要打气28次点睛：本题主要考查了气体状态方程，并根据题目给出的条件求出气体状态参量，根据状态方程求解即可。13x=12l d=12l【解析】一开始，p1=p0 v1=2ls+4ls=6ls稳定后，p2=p0+mgs=2p0设弹簧压缩的距离为x kx=(p2p0)sx=12l根据玻意耳定律，p1v1=p2ls，气体的总长度l=3l活塞d到缸底的距离d=l12l2l，解得：d=12l14（1）84cm （2）90cm【解析】（1）由竖直转到水平时