1、高考资源网（） 您身边的高考专家温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养评价六气体的等温变化(40分钟100分)一、选择题(本题共7小题,每小题8分,共56分)1.如图所示,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(高为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()A.h2变长B.h2变短C.h1上升D.h1下降【解析】选D。被封闭气体的压强p=p0+ph1=p0+ph2,可知gh1=gh2,故h1=h2,随着
2、大气压强的增大,被封闭气体压强也增大,由玻意耳定律知气体的体积减小,空气柱长度变短,但h1、h2长度不变,h1液柱下降,A、B、C均错误,D正确。故选D。2.如图所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强为()A.p0+B.+C.p0+D.p0+【解析】选D。以圆板为研究对象,如图所示,竖直方向受力平衡,pAScos=p0S+Mg,S=,所以pA()cos=p0S+Mg,所以pA=p0+。故D选项正确。3.一定质量的气体在T1、T2不同温度下的等温变化图
3、线如图所示,A、B和C、D分别为两条等温线上的点,在下图的p-T和V-T图象中,能表示图中气体状态变化过程的是()A.甲B.乙C.丙D.丁【解析】选A。因为点A、B和点C、D分别为两条等温线上的点,故TA=TB、TC=TD;又因为在p-V图象中离坐标原点越远的等温线温度越高,故TA=TBTC=TD;由题图可知由A到B和由C到D均为等温膨胀过程,且压强减小。综上所述,A正确,B、C、D均错误。故选A。【加固训练】如图表示一定质量的某气体在不同温度下的两条等温线。图中等温线对应的温度比等温线对应的温度要()A.高B.低C.相等D.不能确定【解析】选B。一定质量的某气体的等温线,离原点越远,对应的温
4、度越高,所以B正确。4.某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是p0的空气的体积为()A.VB.VC.(-1)VD.(+1)V【解题指南】解答本题时应理解以下两点:(1)理想气体的等温过程利用玻意耳定律。(2)将要充入的气体和轮胎内的气体作为研究对象,满足质量不变条件。【解析】选C。设将要充入的气体的体积为V,据玻意耳定律有p0(V+V)=pV,解得V=(-1)V,故选C。5. (多选)在室温下用注射器做验证玻意耳定律的实验,三个实验小组根据实验数据得到图象分别
5、为图中所示的p-图,分析可能的原因是()A.组实验中,用手握住注射器,造成气体温度升高B.组实验中,封闭在注射器内气体的质量太大C.组实验中,气体压强测量值小于实际值D.组实验中,没有给活塞抹油而造成漏气【解析】选A、C、D。p-图的斜率是CT,应该是常数,但图中斜率变大,是T变大,故可能是用手握住注射器,造成气体温度升高,故A正确,B错误;图线向上平移就正常,即p偏小,故可能是气体压强测量值小于实际值,故C正确;图线中的斜率变小,p-图的斜率是CT,故可能是没有给活塞抹油而造成漏气,导致p减小,从而CT减小,故D正确。6.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
6、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【解析】选B。由玻意耳定律pV=C得p=C可知,p-图象上点到原点连线斜率反应温度的高低,由图知1点温度大于2点的温度,由1到2温度降低,A、C、D错误,B正确。故选B。7.如图,粗细均匀的玻璃管A和B由一橡皮管连接,一定质量的空气被水银柱封闭在A管内,初始时两管水银面等高,B管上方与大气相通。若固定A管,将B管沿竖直方向缓慢下移一小段距离H,A管内的水银面高度相应变化h,则()A.h=HB.hC.h=D.hH【解题指南】解答本题应注意:(1)先分析B管下降前,封闭气体压强与大气压相等,pA=p0。(2)再分析B管下
7、降后,封闭气体压强与大气压关系:pA+g(H-2h)=p0。(3)分析时注意A管和B管内水银下降的高度和等于H这个关系,H=2h+h1。【解析】选B。根据题意,原来A、B管内的水银高度相同,有pA=p0;B管下移后,设A管水银下移高度为h,B管内水银末位置高度如图所示,A、B管内末位置水银高度差为h1,则B管内水银初、末位置高度差为:h+h1,可以计算B管下降的高度为:H=2h+h1,此时由于A管内水银下降,则A管气体体积增加,压强减小,即pAp0,此时有:pA+p1=p0,计算得pA+g(H-2h)=p0,最后有:h=+,由于pAp0,所以hl,解得l=h(2)设水全部排出后筒内气体的压强为
8、p2;此时筒内气体的体积为V0,这些气体在其压强为p0时的体积为V3,由玻意耳定律有p2V0= p0V3其中p2=p0+gH设需压入筒内的气体体积为V,依题意V=V3-V0联立式得V=答案:(1)h(2)【加固训练】如图所示,导热汽缸平放在水平地面上,用横截面积为S=0.110-2 m2的光滑活塞A和B封闭两部分理想气体和,活塞A、B的质量分别为mA=2 kg,mB=4 kg,活塞A、B到汽缸底部的距离分别为20 cm和8 cm。现将汽缸转至开口向上,环境温度不变,外界大气压强p0=1.0105 Pa。待状态稳定时,求活塞A移动的距离。【解析】对理想气体,由玻意耳定律p0L1S=p1L1Sp1
9、=p0+代入数据得L1=0.1 m对理想气体,由玻意耳定律p0L2S=p2L2Sp2=p1+代入数据得L2=0.05 m故活塞A移动的距离d=(L1+L2)-(L1+L2)=0.05 m答案:0.05 m9.(15分)现用“验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强p。注射器针筒已被固定在竖直方向上,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vm=10 mL。注射器活塞已装上钩码框架,如图所示。此外,还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油。(1)下面是实验步骤,试填写所缺的和。用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L。 。把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒中,上下拉
10、动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油。将活塞插到适当的位置。 。在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码的质量m1。在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积V1。在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变。增加钩码的个数,使钩码的质量增大为m2,达到平衡后,记下空气柱的体积V2。(2)求出计算大气压强p的公式。(用已给的和测得的物理量表示)【解析】(1)实验步骤:用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L。称出活塞和钩码框架的总质量M。把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油。将活塞插到适当的位置。将注射器针筒上的小孔用橡皮
11、帽堵住。在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码的质量m1,在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积V1,在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变。增加钩码的个数,使钩码的质量增大为m2,达到平衡后,记下空气柱的体积V2。(2)活塞的横截面积为:S=由力学平衡条件得:p1=p+gp2=p+g由玻意耳定律得:p1V1=p2V2联立解得大气压强:p=(-M)。答案:(1)称出活塞和钩码框架的总质量M将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住(2)p=(-M)10.(15分)(1)(多选)如图所示是某气体状态变化的p-V图象,则下列说法中正确的是()A.气体做的是等温变化B.从A至B气体的压强一直减小C
12、.从A至B气体的体积一直增大D.气体的三个状态参量一直都在变E.A状态的温度一定等于B状态的温度(2)一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内水银柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边水银柱高度相等时为止,求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg,环境温度不变。(结果保留三位有效数字)【解析】(1)选B、C、D。一定质量的气体的p -V图象的等温曲线是双曲线,A错误;从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中,压强p在逐渐减小
13、,体积V在不断增大,B、C正确;该过程中气体的三个状态参量一直都在变化,D正确;A状态pAVA的乘积不一定等于B状态pBVB的乘积,E错误。(2)设初始时,右管中空气柱的压强为p1,长度为l1;左管中空气柱的压强为p2=p0,长度为l2,活塞被下推h后,右管中空气柱的压强为p1,长度为l1;左管中空气柱的压强为p2,长度为l2。以cmHg为压强单位。由题给条件得p1=p0+(20.0-5.00) cmHg=90 cmHg,l1=20.0 cml1=(20.0-) cm=12.5 cm由玻意耳定律得p1l1S=p1l1S联立式和题给条件得p1=144 cmHg依题意p2=p1l2=4.00 cm+ cm-h=11.5 cm-h由玻意耳定律得p2l2S=p2l2S联立式和题给条件得h9.42 cm。答案:(1)B、C、D(2)144 cmHg9.42 cm关闭Word文档返回原板块- 12 - 版权所有高考资源网
