2024_2025学年高中物理第8章气体第1节气体的等温变化课后练习含解析新人教版选修3_3.docVIP

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气体的等温改变

基础夯实

一、选择题(1～3题为单选题，4题为多选题)

1．各种卡通形态的氢气球，受到孩子们的喜爱，特殊是年幼的小孩，小孩一不当心松手，氢气球会飞向天空，上升到肯定高度会胀破，是因为(C)

A．球内氢气温度上升 B．球内氢气压强增大

C．球外空气压强减小 D．以上说法均不正确

解析：以球内气体为探讨对象，气球上升时，由于高空处空气淡薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到肯定程度时，气球就会胀破。

2．如图所示，D→A→B→C表示肯定质量的某种气体状态改变的一个过程，则下列说法正确的是(A)

A．D→A是一个等温过程

B．A→B是一个等温过程

C．A与B的状态参量相同

D．B→C体积减小，压强减小，温度不变

解析：D→A是一个等温过程，A对；A、B两状态温度不同，A→B的过程中eq\f(1,V)不变，则体积V不变，此过程中气体的压强、温度会发生改变，B、C错，B→C是一个等温过程，V增大，p减小，D错。

3.如图所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭肯定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而限制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位上升，则细管中被封闭的空气(B)

A．体积不变，压强变小 B．体积变小，压强变大

C．体积不变，压强变大 D．体积变小，压强变小

解析：以细管中封闭气体为探讨对象，当洗衣缸内水位上升时，细管中封闭气体压强变大，而气体温度不变，则由玻意尔定律知，气体体积变小，故B项正确。

4．如图所示，内径匀称、两端开口的V形管，B支管竖直插入水银槽中，A支管与B支管之间的夹角为θ，A支管中有一段长为h的水银柱保持静止，下列说法中正确的是(BD)

A．B管内水银面比管外水银面高h

B．B管内水银面比管外水银面高hcosθ

C．B管内水银面比管外水银面低hcosθ

D．管内封闭气体的压强比大气压强小hcosθ高水银柱

解析：以A管中的水银柱为探讨对象，则有pS＋hcosθS＝p0S，B管内压强p＝p0－hcosθ，明显pp0，且B管内水银面要比槽内水银面高出hcosθ。B、D正确。

二、非选择题

5．采纳验证玻马定律试验的主要器材针管及其附件，来测定大气压强的值，试验步骤如下：

(1)将针管水平固定，拔下橡皮帽，向右将活塞从针管中抽出；

(2)用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为M；

(3)用卡尺测出活塞直径d；

(4)再将活塞插入针管中，保持针管中有肯定质量的气体，并盖上橡皮帽，此时，从针管上可读出气柱体积为V1，如图所示；

(5)将弹簧秤挂钩钩在活塞支架上，向右水平缓慢拉动活塞到肯定位置，此时，弹簧称读数为F，气柱体积为V2。

试用以上的干脆测量数据，写出大气压强的最终表达式p0＝eq\f(4FV2,πd2?V2－V1?)，本试验中第_(2)__试验步骤是多余的。

解析：起先时气体的压强为p0，向右水平缓慢拉动活塞到肯定位置，弹簧秤读数为F时气体的压强p1：

p1＝p0－eq\f(F,S)＝p0－eq\f(F,π?\f(d,2)?2)＝p0－eq\f(4F,πd2)

该过程中温度不变，则：p0V1＝p1V2

整理得：p0＝eq\f(4FV2,πd2?V2－V1?)

由上面的式子可知，在表达式中，与活塞及固定在其上的支架的总质量无关，所以步骤(2)是多余的。

6．(2024·山东省枣庄市第八中学高二月考)如图是气压式保温瓶的原理图，保温瓶内水面与出水口的高度差为h，瓶内密封空气体积为V，设水的密度为ρ，大气压强为p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量ΔV至少为多少？(设瓶内弯曲管的体积不计，压前水面以上管内无水，温度保持不变，各物理量的单位均为国际单位)。

答案：eq\f(ρghV,p0＋ρgh)

解析：压水前：p1＝p0，V1＝V

压水后水刚流出时：p2＝p0＋ρgh，V2＝V－ΔV

由玻意耳定律：p1V1＝p2V2，

即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)，

解得ΔV＝eq\f(ρghV,p0＋ρgh)

实力提升

一、选择题(单选题)

1．(2024·新疆建设兵团二中高二下学期期中)如图所示，为肯定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法错误的是(C)

A．从等温线可以看出，肯定质量的气体在发生等温改变时，其压强与体积成反比

B．肯定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的

C．由图可知T1T2

D．由图可知T1T2

解析：依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。

2．(2024·内蒙古呼和浩特回民中学高二下学期期中)一个气泡由湖面下20m深处缓慢上升到湖面下10m深处，它的体积约变为原来体积的(C)

A．3倍 B