2.2 气体的等温变化 同步练习 -2022-2023学年高二下学期物理人教版2019选择性必修第三册（解析版）

气体的等温变化习案一、选择题1.描述气体状态的参量是指()A.质量、温度、密度 B.温度、体积、压强C.质量、压强、温度D.密度、压强、温度2.图中所示装置可以用来探究玻意耳定律。在常温下进行实验时,下列四个因素对实验影响可以忽略的是()。A.针筒封口处漏气B.迅速移动活塞并立刻记录数据C.气压计与活塞的重力D.实验过程中经常用手触碰针筒3.一定质量的理想气体，在等温变化过程中，下列物理量发生改变的有A.分子的平均速率B.单位体积内的分子数C.气体的内能D.分子总数4.已知理想气体的内能与温度成正比．如图所示的实线汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能A.先增大后减小 B.先减小后增大C.单调变化 D.保持不变5.质量为M的汽缸口朝上静置于地面上(如图甲),用质量为m的活塞封闭一定量的气体(气体的质量忽略不计),活塞的截面积为S。将汽缸倒扣在地面上(如图乙),静止时活塞没有接触地面。已知大气压强为p0,取重力加速度为g,不计一切摩擦,则下列分析正确的是()A.甲图中,汽缸对地面的压力为MgB.甲图中,封闭气体压强为C.乙图中,地面对汽缸的支持力为Mg+p0SD.乙图中,封闭气体压强为6.一定质量的气体,压强为3atm,保持温度不变,当压强减小2atm时,体积变化了4L,则该气体原来的体积为()A.L B.2L C.L D.3L7、如图所示，开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内外水银高度差为h，若缓慢向上提起玻璃管（管口未离开槽内水银面），H和h的变化情况是（）A、h和H都增大B、h和H都减小C、h增大，H减小D、h减小，H增大8.容积为20L的钢瓶充满氧气后，压强为150atm，打开钢瓶的阀门让氧气同时分装到容积为5L的小瓶中，若小瓶原来是抽空的，小瓶中充气后压强为10atm，分装过程中无漏气，且温度不变，那么最多能分装（）A.4瓶B.50瓶C.56瓶D.60瓶9.(多选)如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图,在输液过程中()A.A瓶中的药液先用完B.B瓶中的药液先用完C.随着液面下降,A瓶内C处气体压强逐渐增大D.随着液面下降,A瓶内C处气体压强保持不变10.（多选）如图所示,两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定,两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分,A侧水银有一部分在水平管中。若保持温度不变,向右管缓缓注入少量水银,稳定后()A.右侧水银面高度差h1增大B.空气柱B的长度变长C.空气柱B的压强增大D.左侧水银面高度差h2减小二、计算题11.现有一质量为M的汽缸,用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体,当汽缸水平横放时,空气柱长为L0(如图1所示)。已知大气压强为p0,活塞的横截面积为S,它与汽缸之间无摩擦且不漏气,气体温度保持不变。则汽缸按如图2悬挂保持静止时,求气柱长度。12.如图所示,长为1m,开口竖直向上的玻璃管内,封闭着长为15cm的水银柱,封闭气体的长度为20cm,已知大气压强为75cmHg,求:(1)玻璃管水平放置时,管内气体的长度。(2)玻璃管开口竖直向下时,管内气体的长度。(假设水银没有流出)气体的等温变化答案1.B2.C3.【答案】B【解析】A．气体在等温变化过程中，温度不变，所以分子的平均动能不变，故分子的平均速度不变，故A错误；BD．等温变化过程研究的是一定质量的气体，压强随体积变化而变化，一定质量的气体，其分子总数一定，单位体积内的分子数改变，故B正确，D错误．C．理想气体内能只与温度有关，温度不变，则气体的内能不变；故C错误；4.【答案】B【解析】试题分析：由为恒量，由图象与坐标轴围成面积表达乘积，从实线与虚线等温线比较可得出，该面积先减小后增大，说明温度T先减小后增大，而理想气体的内能完全由温度决定，所以内能先将小后增大．5.B题图甲中对活塞受力分析可知,p0S+mg=pS,则封闭气体压强为,选项B正确;甲、乙两图中,对活塞和汽缸整体受力分析可知,地面对汽缸的支持力为Mg+mg,则汽缸对地面的压力为Mg+mg,选项A、C错误;乙图中,对活塞受力分析可知,p'S+mg=p0S,则封闭气体压强为,选项D错误。6.B设原来的体积为V,则由玻意耳定律得3atm×V=(3atm-2atm)×(V+4L),解得V=2L,故B正确。7、假设上提时水银柱不动，则封闭气体压强减小，在大气压的作用下水银柱上升，而封闭气体由于压强减小，体积增大。答案：A8.【答案】C【解析】根据玻意耳定律p0V0=p′（V0+nV1），所以．故选C.9.AC药液从B瓶中流下,封闭气体体积增大,温度不变,根据玻意耳定律知,气体压强减小,A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶补充,使B瓶液面保持不变,直到A瓶药液全部流入B瓶,所以A瓶药液先用完,故A正确,B错误;A瓶瓶口处压强和大气压相等,但液面下降,液体产生压强减小,因此封闭气体压强增大,故C正确,D错误。10.BD向右管注入少量水银,左侧的压强增大,左侧水平部分的水银就会向左移动,从而左侧上部的水银向上运动,这时左侧水银面的高度差h2就会减小,气体的压强减小,而空气柱B的压强为pB=p0+ρgh1=p0+ρgh2,得:h1=h2,所以右侧水银面的高度差h1也减小,故A、C错误,D正确;温度保持不变,气体的压强减小,根据玻意耳定律,气体的体积将增大,故空气柱B的长度变大,B正确。11.【解析】对缸内理想气体,平放初态p1=p0,V1=L0S悬挂末态,对缸体,有Mg+p2S=p0S即p2=p0-MgSV2由玻意耳定律有p1V1=p2V2即p0L0S=p0-MgSLS12.(1)24cm(2)30cm【解析】(1)以管内气体为研究对象,管口竖直向上为初态,设管横截面积为S,则p1=75cmHg+15cmHg=90cmHg,V1=20S水平放置为末态,p2=75cmHg由玻意耳