气体的等温变化练习-2023-2024学年高中物理人教版选择性必修第三册.docxVIP

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2.2气体的等温变化

一、单选题

1．图中，a，b为一定质量气体在不同温度下状态变化的图线，则（???）

A．图线a，b都不是等温变化

B．图线a，b都是等温变化，a的温度较大

C．图线a，b都是等温变化，b的温度较大

D．图线a，b都是等温变化，但无法确定温度的高低

2．如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其p－图象为倾斜直线，气体温度变化是（）

A．逐渐升高 B．逐渐降低

C．可能不变 D．可能先升高后降低

二、解答题

3．遇到突发洪水时，可以借助塑料盆进行自救，简化模型如下，塑料盆近似看成底面积为S的圆柱形容器，把塑料盆口向下竖直轻放在静止水面上，用力竖直向下缓慢压盆底，当压力为F时恰好使盆底与液面相平，忽略塑料盆的厚度及盆的重力，已知大气压强为p0，重力加速度为g，水的密度为ρ，求：

（1）此时盆内空气的压强p；

（2）此时塑料盆口的深度d。

4．某种椅子的结构如图所示，圆柱形汽缸A内密闭着一定质量的气体，汽缸A可沿柱形汽缸杆B的外壁上下滑动。汽缸A与椅面固定在一起，其质量为，汽缸杆B与底座固定在一起，横截面积为，在汽缸A中封闭长度为的理想气体。汽缸A气密性、导热性能良好，忽略摩擦力，某同学想利用椅子高度的变化，估测自己的质量。当人脚悬空坐在椅面上，稳定后，测得椅面下降，已知室内温度不变，大气压强，重力加速度，求该同学的质量M。

5．抽气吸盘能帮助工人快速搬运大质量岩板、瓷砖、玻璃等。某次施工时，工人把横截面积为的吸盘放在质量的岩板上，多次按压抽气泵抽出吸盘内空气，使吸盘内空气体积变为原来的一半，此时恰能向上提起岩板，假设吸盘内的气体为理想气体，抽气过程中温度不变，外界大气压强为。求：

（1）此时吸盘内气体压强为多少？

（2）吸盘内被抽出气体质量和原来气体质量的比值。

6．航天服对宇航员的舱外活动提供了生命保障。1965年，苏联宇航员列昂诺夫在进行舱外作业时发现航天服因为压力问题发生了膨胀，且膨胀的航天服使他根本挤不进气闸舱狭窄的舱门。他只能放掉航天服中的部分空气，这才成功返回了气闸舱。设宇航员在出舱前航天服内密封了一定质量的理想气体，体积为，压强约为，出舱后因为压力问题航天服内气体膨胀到，整个过程气体温度保持不变。求：

（1）此时航天服内气体的压强；

（2）宇航员通过释放气体使航天服内气体压强变为，航天服内气体体积变为，求此次航天服放出的气体质量与没放气前航天服内原来气体的质量之比。

7．篮球是中学生喜欢的一项体育运动。如图所示，初始篮球内部气压等于标准大气压，某同学使用简易充气筒给篮球充气，该充气筒每次可以将压强为、体积为的空气打进篮球，用充气筒向篮球打了20次，篮球内部空气的气压升至。已知篮球的容积，空气可视为理想气体，忽略所有过程中温度及篮球容积的变化。

（1）求篮球内部的气压；

（2）若篮球内部的气压，可以采取缓慢放气的办法使篮球内部的气压恢复到，求放出的空气质量与放气前篮球内空气质量的比值k。

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参考答案

1．B2．B

3．（1）；（2）

【详解】（1）设根据平衡条件可得，解得

（2）当塑料盆轻放在静止水面上时，盆内封闭气体的压强、体积分别为，

当盆底与水平相平时，设进入盆内水的液面距盆底，盆内压强、体积分别为，

而根据等压面法可知，根据题意，联立以上各式可得

4．

【详解】初始状态时，以汽缸A与椅面整体为研究对象，根据受力平衡可得，解得

设稳定后汽缸内气体柱长度为，根据玻意耳定律可得，，解得

人脚悬空坐在椅面上，稳定后根据受力平衡可得，解得

5．（1）；（2）

【详解】（1）设此时吸盘内气体压强为，以岩板为对象，根据受力平衡可得

可得

（2）设吸盘内原来空气体积为，根据玻意耳定律可得

则吸盘内被抽出气体质量和原来气体质量的比值为

6．（1）；（2）

【详解】（1）宇航员出仓前与出仓后，温度不变，由玻意耳定律，解得

（2）设释放的压强为的气体体积为，则，解得

则此次航天服放出的气体质量与原来气体的质量之比为

7．（1）；（2）

【详解】（1）篮球内原有气体以及打入的体积的气体经历等温压缩过程，根据玻意耳定律有

，由于，解得

（2）设篮球内空气压强从下降到的等温膨胀过程，放出压强为的空气体积为，对应的质量为，根据玻意耳定律有，，解得