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

《气体的等温变化》练习题1.如图所示，一气缸通过弹簧吊在天花板上，活塞的质量为m，缸套的质量为m0.气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，则封闭气体的压强p为A.p=p0+B.p=p0+C.p=p0-D.p=2.如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p-V图像，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是A一直保持不变B一直增大C先增大后减小D先减小后增大3.一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.eq\f(4,3)LB.2LC.EQ\F(8,3)LD.3L4.如图所示，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体A压强增大，体积增大B压强增大，体积减小C压强减小，体积增大D压强减小，体积减小5.一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来的体积的（温度不变，水的密度为1.0×103kg/m3，g取10m/s2）A．3倍

B．2倍

C．1.5倍

D．0.7倍6.如图所示，一端开口，一端封闭的长直玻璃管，灌满水银后开口端向下竖直插入水银槽中，稳定后管内外水银面高度差为h，水银柱上端真空部分长度为l。现将玻璃管竖直向上提一小段，且开口端仍在水银槽液面下方，则Ah变大，L变大Bh变小，L变大Ch不变，L变大Dh变大，L不变7.如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，下列说法错误的是A.一定质量的气体在发生等温变化时，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，T1>T2D由图可知，T1<T28.如图所示的是一定质量的某种气体，在p-V图中的等温线.A、B是等温线的两点，∆OAD和∆OBC的面积分别为S1和S2，则A.S1=S2B.S1=S2C.S1<S2D.无法比较9.如图所示，竖直放置的U形管，左端开口，右端封闭，管内有a、b两段水银柱，将A、B两端空气柱封闭在管内。已知水银柱a长h1为10厘米，水柱b两个液面间的高度差h2为5厘米，大气压强为75cmHg，求空气柱A、B的压强。10.如图所示，长为50厘米的玻璃管，开口向上。用15厘米长的水银柱封闭了一段20厘米长的空气柱，外界大气压强相当于75厘米水银柱产生的压强。现让玻璃管自由下落，不计空气阻力。求稳定时气柱的长度。（可以认为气体温度没有变化。）11.质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在高为h的直立气缸内，活塞横截面积为S，气缸内壁光滑且导热良好。开始时活塞被固定在气缸顶端A处，打开螺栓K，活塞最终停在气缸一半高度的B处，大气压强为p0。不计活塞厚度，重力加速度为g，环境温度保持不变。求活塞在A处时，气缸内封闭气体的压强p1。12.一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面积为S=0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，并与一劲度系数为k=5×103N/m的较长的弹簧相连。已知大气压p0=1×105Pa，平衡时两活塞之间的距离L0=0.6m，现用力压A，使之缓慢向下移动一段距离后，保持平衡。此时用于压A的力F=500N。求活塞A下移的距离。参考答案1.C2.C3.B4.B5.C6.C7.C8.B9.解：水银柱a平衡，pA=ρgh1=p0在b水银柱中与右侧液面等高的位置取一个薄片，由平衡得pB+ρgh2=pA其中h1=10cm，h2=5cm解得pA=65cmHg，pB=60cmHg10.解：让玻璃管自由下落，管中封闭气体作等温变化，稳定时整个装置处于完全失重状态，封闭气体的压强等于大气压．

初态：p1=90cmHg，V1=L1S=15S

末态：p2=75cmHg，V2=L2S

根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2；

即得：90×15S=75×L2S

解得：L2=24cm

因为24cm+15cm=39cm＜50cm，所以水银没有溢出，气柱长为24cm．

答：稳定时气柱的长为24cm．11.解：设封闭气体的压强为p，在B处活塞受力平衡

p0S+mg=pBS解得pB=p0+eq\f(mg,S)

pAVA=pBVB

解得：pA=EQ\F(1,2)(p0+eq\f(mg,S))12.解：对AB间气体，有p0L