－人教版选修3－3 气体的等温变化 第1课时 作业 .docx

1气体的等温变化一、选择题考点一气体压强的计算1一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中，管竖直放置时，管内水银面比管外高h(cm)，上端空气柱长为l(cm)，如图1所示，已知大气压强为h cmhg，下列说法正确的是()图1a此时封闭气体的压强是(lh) cmhgb此时封闭气体的压强是(hh) cmhgc此时封闭气体的压强是(hh) cmhgd此时封闭气体的压强是(hl) cmhg答案b解析利用等压面法，选管外水银面为等压面，则封闭气体压强pphp0，得pp0ph，即p(hh) cmhg，故b项正确2如图2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，重力加速度为g)()图2ap0g(h1h2h3) bp0g(h1h3)cp0g(h1h3h2) dp0g(h1h2)答案b解析需要从管口依次向左分析，中间气室压强比管口低gh3，b端气体压强比中间气室低gh1，所以b端气体压强为p0gh3gh1，选项b正确3如图3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，汽缸内封住一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为s，大气压强为p0，重力加速度为g，则封闭气体的压强为()图3app0bpp0cpp0dp答案c解析以缸套为研究对象，有psmgp0s，所以封闭气体的压强pp0，故应选c.考点二玻意耳定律的理解及应用4.如图4所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气()图4a体积不变，压强变小 b体积变小，压强变大c体积不变，压强变大 d体积变小，压强变小答案b解析由题图可知空气被封闭在细管内，洗衣缸内水位升高时，气体体积减小，根据玻意耳定律，气体压强增大，b选项正确5(多选)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倍答案bc解析温度是分子平均动能的标志，由于温度t不变，故分子的平均动能不变，据玻意耳定律得p1v12p1v2，得v2v11，2即221，故b、c正确6一定质量的气体，压强为3 atm，保持温度不变，当压强减小了2 atm时，体积变化了4 l，则该气体原来的体积为()a. l b2 lc. l d3 l答案b解析设该气体原来的体积为v1，由玻意耳定律知压强减小时，气体体积增大，即3v1(32)(v14)，解得v12 l.7大气压强p01.0105 pa.某容器的容积为20 l，装有压强为20105 pa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，容器内剩余的气体质量与原来气体的质量之比为()a119 b120 c239 d118答案b解析由p1v1p2v2得p1v0p0(v0v)，因v020 l，则v380 l，即容器中剩余20 l压强为p0的气体，而同样大气压下气体的总体积为400 l，所以剩余气体的质量与原来气体质量之比等于同压下气体的体积之比，即，b项正确考点三pv图象和p图象8(多选)如图5所示，一定质量的气体由状态a变到状态b再变到状态c的过程，a、c两点在同一条双曲线上，则此变化过程中()图5a从a到b的过程温度升高b从b到c的过程温度升高c从a到c的过程温度先降低再升高da、c两点的温度相等答案ad解析作出过b点的等温线如图所示，可知tbtatc，故从a到b的过程温度升高，a项正确；从b到c的过程温度降低，b项错误；从a到c的过程温度先升高后降低，c项错误；a、c两点在同一等温线上，d项正确9(多选)如图6所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条p图线，由图可知()图6a一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比b一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比ct1t2dt1t2答案bd解析这是一定质量的气体在发生等温变化时的p图线，由图线过原点可知恒量，即斜率kpv为恒量，所以p与v成反比，a错误，b正确；根据p图线斜率的物理意义可知c错误，d正确二、非选择题10(玻意耳定律的相关计算)如图7所示，高为h的导热汽缸竖直固定在水平地面上，汽缸的横截面积为s，重力为g的“”形活塞封闭着一定质量的气体，活塞离缸底高为h，现手持“”形活塞上端，缓慢竖直上提活塞，当活塞上升到汽缸上端口时，求竖直上提的力f的大小已知大气压强为p0，不考虑活塞与汽缸之间的摩擦及温度的变化，不计活塞及汽缸壁的厚度图7答案解析以密闭气体为研究对象，初状态：压强p1p0，体积v1hs，末状态：压强p2p0，体积v2hs.由玻意耳定律得p1v1p2v2，hshs，解得f.11(验证玻意耳定律的实验)现用“验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强p.注射器针筒已被固定在竖直方向上，针筒上所标刻度是注射器的容积，最大刻度vm10 ml.注射器活塞已装上钩码框架，如图8所示此外，还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油图8(1)下面是实验步骤，试填写所缺的和.用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度l._.把适量的润滑油抹在注射器的活塞上，将活塞插入外筒中，上下拉动活塞，使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油将活塞插到适当的位置_.在钩码框架两侧挂上钩码，记下挂上的钩码的质量m1.在达到平衡后，记下注射器中空气柱的体积v1.在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变增加钩码的个数，使钩码的质量增大为m2，达到平衡后，记下空气柱的体积v2.(2)计算大气压强p的公式是_(用已给的和测得的物理量表示，重力加速度为g)答案(1)称出活塞和钩码框架的总质量m将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住(2)p(m)解析(1)实验步骤：用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度l.称出活塞和钩码框架的总质量m.把适量的润滑油抹在注射器的活塞上，将活塞插入外筒中，上下拉动活塞，使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油将活塞插到适当的位置将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住在钩码框架两侧挂上钩码，记下挂上的钩码的质量m1，在达到平衡后，记下注射器中空气柱的体积v1，在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变增加钩码的个数，使钩码的质量增大为m2，达到平衡后，记下空气柱的体积v2.(2)活塞的横截面积为：s由力学平衡条件得：p1pgp2pg由玻意耳定律得：p1v1p2v2联立解得大气压强p(m)12(pv图象及玻意耳定律的相关计算)(1)如图9所示是一定质量的某气体状态变化的pv图象，则下列说法中正确的是_图9a气体做的是等温变化b从a至b气体的压强一直减小c从a至b气体的体积一直增大d气体的三个状态参量一直都在变ea状态的温度一定等于b状态的温度(2)如图10所示，竖直玻璃管里有一段4 cm长的水银柱，水银柱的下面封闭着长60 cm的空气柱，玻璃管的横截面积是0.1 cm2，在温度不变时，如果再向管里装入27.2 g的水银，至平衡时，封闭在水银柱下面的空气柱有多高？已知大气压p076 cmhg，水银的密度13.6103 kg/m3，g取9.8 m/s2.图10答案(1)bcd(2)48 cm解析(1)一定质量的气体的pv图象的等温线是双曲线的一支，a错误；从ab图线可知气体从a状态变为b状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积v在不断增大，b、c正确；该过程中气体的三个状态参量一直