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2019-2020年高中物理第八章气体1气体的等温变化成长训练新人教版选修夯基达标
1.在一个上下温度相同的水池中,一个小空气泡缓慢向上浮起时,下列对气泡内气体分子的描述正确的是()A.气体分子的平均速率不变B.气体分子数密度增加C.气体分子数密度不变D.气体分子无规则运动加剧解析温度不变,由于压强减小,故体积增大.答案:A
2.一定质量的气体,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.气体分子的密度变为原来的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倍解析气体分子平均动能为,由于温度T不变,故不变,据玻意耳定律得,即ρ2=2ρ1,故B、C正确.答案:BC
3.一只轮胎容积为10L,内装
1.5atm的空气,现用打气筒给它打气.已知气筒的容积为V=1L,要使胎内气体压强达到
2.5atm,应至少打多少次气(设打气过程中轮胎容积及气体温度维持不变)()A.8次B.10次C.12次D.15次解析本题中,胎内气体质量发生变化,似乎不能直接应用气体实验定律,但由于假设气体温度不变,故可将打气前后胎内气体体积分别折合成大气压下气体体积,求出两种情况下体积之差,便可得到结果,这样便将一个变质量问题化为两个等质量问题.打气前p1V=p0V′,打气后p2V=p0V″因而ΔV=V″-V′=,打气次数=10(次).答案:B
4.一容器体积为V,其内气体压强为P
0.现用活塞式抽气机抽气,活塞筒的有效抽气容积为v=
0.1V欲使容器内气体压强降为原来的百分之一,问至少要抽的次数是(设抽气过程中气体的温度不变)()A.12次B.24次C.36次D.48次解析本题可直接应用玻意耳定律,同时应用数学归纳法可得到一个几何级数.设抽气一次后,气体压强降为p1,则有p0V=p1(V+v),,同理可得,抽气两次后,气体的压强为,以此类推,故得≈
48.3次.答案:D
5.图8-1-4中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,t为摄氏温度,各图中正确描述一定质量的气体发生等温变化的是()图8-1-4解析A图中图线平行于纵轴,显然T不变,是等温变化,B中由图看出pV=恒量,是等温变化,C图中也可看出来pV=恒量,因而选项ABC都对.答案:ABC
6.大气压强p0=
1.0×105帕,某容器容积为20升,装有压强为20×105帕的理想气体,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,容器中剩下的气体质量与原来质量之比为()A.1∶19B.1∶20C.2∶39D.1∶18解析容器内气体是20×105帕,打开开关,它完全释放在
1.0×105帕压强下,体积为20×20升,剩在容器里的只有20升,即剩下20∶400=1∶20因而选项B正确.答案:B
7.如图8-1-5所示,两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中,管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体,这时管下端开口处内外水银面高度差为h2,若保持环境温度不变,当外界压强增大时,下列分析正确的是()图8-1-5A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1下降解析内部气体压强为p0+h2或表示为p0+h1由于h1不变因此h2也不变,而P0增大即内部气体压强增大,因而体积减小,因而h1下降只有选项D正确.答案:D
8.如图8-1-6所示,一汽缸竖直倒放,汽缸内有一质量不可忽略的活塞,将一定质量的理想气体封在汽缸内,活塞与缸壁无摩擦,气体处于平衡状态.现保持温度不变把汽缸稍微倾斜一点,在达到平衡后,与原来相比,则()图8-1-6A.气体的压强变大B.气体的压强变小C.气体的体积变大D.气体的体积变小解析以活塞为研究对象,分析倾斜前后活塞的受力情况,根据物体平衡条件F合=0,求出压强p
1、p2进行比较(如图1)倾斜前p1S+Mg-p0S=0,p1=p0-,倾斜后,在竖直方向上,p2Scosθ+Mg-p0Scosθ=0,p2=p0-图1∴p2>p1,又由温度不变,p1V1=p2V2可得V1>V
2.答案:AD
9.如图8-1-7所示,为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线,则下列说法正确的是()图8-1-7A.从等温线可以看出,一定质量的气体发生等温变化时,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<T2解析根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对.气体的温度越高时,等温图线的位置就越高,所以C错,D对.答案:ABD
10.如图8-1-8所示,一定质量气体放在体积为V0的容器中,有一光滑的活塞C(不占体积)将容器分成A、B两室,B室的体积为A室的两倍,A室容器上连有一U形管(U形管内气体体积忽略不计)两边水银柱高度差为76cm,在B室容器上接有阀门K可与大气相同,(外界大气压强76cm汞柱)求将阀门K打开后,A室的体积变成多少?图8-1-8解析由题设条件可判断,打开K后,A室空气做等温变化,遵循玻意耳定律,运用其解决即可.由题知,打开K前,B室体积等于A室体积的两倍,故此时A室体积为,A室中气体压强p1=p0+h水银柱=2h水银柱.打开K后,活塞右压强变为p0,故A室中气体做等温膨胀,稳定后压强变为p0,设此时A室体积为V2,由玻意耳定律有p0V2=(p0+h)V
1.∵p0=h∴V2=2V1=.答案:走近高考
11.xx上海高考,9如图8-1-9所示,竖直放置的弯曲管A端开口,B端封闭,密度为ρ的液体将两段空气封闭在管内,管内液面高度差分别为h
1、h2和h3,则B端气体的压强为(已知大气压强为P0)图8-1-9A.P0-ρg(h1+h2-h3)B.P0-ρg(h1+h3)C.P0-ρg(h1+h3-h2)D.P0-ρg(h1+h2)解析由图中液面的高度关系可知,P0=P2+ρgh3和P2=P1+ρgh1由此解得P1=P0-ρgh1+h3答案:B
12.xx上海高考,18一同学用图8-1-10装置研究一定质量气体的压强与体积的关系,实验过程中温度保持不变,最初,U形管两臂中的水银面齐平,烧瓶中无水,当用注射器往烧瓶中注入水时,U形管两管中的水银面出现高度差,实验的部分数据记录在下表.图8-1-10气体体积V(mL)800674600531500水银面高度差hcm
014.
025.
038.
045.0
(1)根据表中数据,在图8-1-11中画出该实验的h-1/V关系图线.图8-1-112实验时,大气压强p0=_____________cmHg.答案:
(1)如图2所示图2
(2)
75.0cmHg
7.45cmHg—
75.5cmHg。