高中物理第八章气体1气体的等温变化课后训练新人教版选修3-3.pdf

小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学1 气体的等温变化课后集训基础过关1.一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量发生变化的有()A.气体的体积 B.单位体积内的分子数C.气体压强 D.分子总数解析：一定质量的气体，其分子总数一定，所以D项错误，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的规律，故选项A、B、C均正确.答案：ABC 2.如图 8-1-6 所示，一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置，金属圆板上表面是水平的，下表面是倾斜的，下表面与水平面的夹角为，圆板的质量为m，不计圆板与容器内壁的磨擦.若大气压强为P0，则被圆板封闭在容器中的气体压强等于()图 8-1-6 A.SmgPcos0 B.coscos0SmgPC.SmgP20cos D.SmgP0解析：金属圆板共受四力作用，重力mg，大气压力为P0S，封闭气体压力cosPS，圆筒的弹力 F，如图所示，对竖直方向列出平衡方程：cosPScos-mg-P0S=0 解得 P=P0+Smg答案：D 3.一定质量的理想气体，压强为 3 atm，保持温度不变，当压强减小2 atm 时，体积变化4 L，则该气体原来的体积为()A.L34 B.2 L C.L38 D.8 L 解析：设原来的体积为V1小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学由玻意耳定律得：P1V1=P2V23V1=(3-2)(V1+4)解得：V1=2 L 答案：B 4.如图 8-1-7 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，管内外水银柱高度差为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()图 8-1-7 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增大解析：缓慢向上提起玻璃管，封闭的气体柱温度保持不变，设封闭空气柱压强为P，由于 h与 H之和增大，假设h 减小或不变，则H增大，由玻意耳定律推得：P减小由压强平衡方程P=P0-Ph推得 P增大假设不成立，所以h 应增大.再假设 H 减小或不变，则h 增大，由玻意耳定律推得P 不变或增大，由压强平衡方程P=P0-Ph推得 P减小，假设不成立，故H也增大，综合上述应选A.答案：A 5.在密封的圆桶形容器中，有一活塞，活塞两侧装有体积相同、压强为P0的同类气体，现在使活塞向左移动，保持温度不变，当活塞左方的气体体积变为原来的21时，活塞两侧的气体的压强差为()A.0 B.034P C.P0 D.032P解析：设左右两方气体原来体积均为V0由玻意耳定律得：P左20V=P0V0 P右230V=P0V0所以活塞两侧气体的压强差为P左-P右=34P0故正确选项为B.答案：B 综合运用6.一定质量的理想气体经历一等温膨胀过程，这过程可以用PV 图上的曲线来表示，如图8-1-8 所示.图 8-1-8 由此可知，当气体体积：V1=5 L，气体压强P1=_Pa；V2=10 L，气体的压强P2=_Pa；小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学V3=15 L，气体的压强P3=_Pa.解析：由 PV图可得：P1=3105 Pa，P3=1105 Pa 由玻意耳定律得：P1V1=P2V2代入已知数据得：P2=1.51 05 Pa 答案：31051.5 10511057.在探究等温变化的过程中，引起误差的原因可能有哪些？解析：探究等温度过程中，要减小实验误差：第一、保持封闭气体的质量和温度不变.第二、测量与读数尽可能准确.答案：引起误差的原因可能为：手接触到了玻璃管使温度升高、漏气、测量高度差时测量的误差、读数时的误差.8.汽车轮胎的容积是2.5 10-2 m3，轮胎原有1 atm 的空气，向轮胎内打气，直到压强增加到 8 atm 为止，应向轮胎里打进 1 atm 的多少体积的空气？(温度不变)解析：以打气完毕时轮胎内的气体为研究对象P1=1 atm V1=V2+V P2=8 atm V2=2.510-2 m3由玻意耳定律得：P1V1=P2V2代入已知数据得：V=0.175 m3即应向轮胎里打进1 atm 的 0.175 m3的空气.答案：0.175 m39.粗细均匀的玻璃管，一端封闭，长为12 cm.一个人手持玻璃管开口向下潜入水中，当潜到某深度时，看到水进入玻璃管2 cm，求潜入水中的深度.(大气压强P0=1.0105Pa，g=10 m/s2)解析：以玻璃管中的封闭气体为研究对象设玻璃管横截面积为S cm2在水面时：P1=1.0105 Pa V1=12S cm3在水下时：P2=P0+gh V2=(12-2)S=10S cm3由玻意耳定律 P1V1=P2V2代入数据1.0 10512S=(1.0105+1.010310h)10S解得：h=2 m 即：人潜入水中的深度为2 m 答案：2 m 10.图 8-1-9中竖直圆筒是固定不动的，粗筒横截面积是细筒的4 倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞封闭有空气，气柱长L=20 cm，活塞 A上方的水银深H=10 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，水银面与粗筒上端水平.现使活塞 B缓慢上移，直至水银的一半被推入细筒中，求活塞B上移的距离.设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强P0相当于 75 cm 高的水银柱产生的压强.图 8-1-9 解析：以封闭气体为研究对象，设活塞横截面积为S cm2，活塞 B向上移动x cm，因粗筒横小学+初中+高中+努力=大学小学+初中+高中+努力=大学截面积是细筒的4 倍，所以活塞移动后水银柱竖直高度为：H=22HH 4=25 cm活塞移动前:P1=(75+10)cmHg=85 cmHg V1=LS=20S cm3活塞移动后:P2=(75+25)cmHg=100 cmHg V2=(20+5-x)S cm2=(25-x)S cm3由玻意耳定律得:P1V1=P2V2代入数据解得x=8 cm 答案:8 cm