1、第八章气体1气体的等温变化一、非标准1.在“探究气体等温变化的规律”实验中,下列四个因素中对实验的准确性影响最小的是()A.针筒封口处漏气B.采用横截面积较大的针筒C.针筒壁与活塞之间存在摩擦D.实验过程中用手去握针筒解析:“探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的质量和温度不变,针筒封口处漏气,则质量变小,用手握针筒,则温度升高,所以A和D错误;实验中我们只是测量空气柱的长度,不需测量针筒的横截面积,并且针筒的横截面积大,会使结果更精确,B正确;活塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提是不考虑摩擦产生的热,但实际上由于摩擦生热,会使气体温度升高,影响实验的准确性,C错误。答案:B2.(2013重
2、庆一中第一次摸底)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一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气()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:水位升高,封闭气体体积减小,由玻意耳定律pV=C可知压强变大,选项B正确。答案:B3.一个气泡由湖面下20m深处上升到湖面下10m深处,它的体积约变为原来体积的(温度不变,水的密度为1.0103kg/m3,g取10 m/s2)()A.3倍B.2倍C.1.5倍D.0.7倍解析:根据玻意耳定律有:V2V1=p1p
3、2=p0+ph1p0+ph2=p0+2p0p0+p0=3p02p0=32。答案:C4.(2014贵阳高二检测)在室内,将装有5个标准大气压的6L气体的容器的阀门打开后,从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0=1个标准大气压)()A.5个标准大气压的3LB.1个标准大气压的24LC.5个标准大气压的4.8LD.1个标准大气压的30L解析:当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1个标准大气压时,得V2=30L,逸出气体30L-6L=24 L,B正确。据p2(V2-V1)=p1V1得V1=4.8L,所以逸出的气体相当于5个标准大气压的4.8 L气体,C正确。故应选B、C
4、。答案:BC5.如图所示为一定质量的某种气体在pV图中的等温线,A、B是等温线上的两点,OAD和OBC的面积分别为S1和S2,则()A.S1S2B.S1=S2C.S1S2D.无法比较解析:OBC的面积S2=12BCOC=12pBVB,同理,OAD的面积S1=12pAVA,根据玻意耳定律pAVA=pBVB,可知两个三角形面积相等。答案:B6.如图所示,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()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:假设上提时水银柱不动,则封闭气体压
5、强减小,在大气压的作用下水银柱上升,而封闭气体由于压强减小,体积增大。答案:A7.中学物理课上有一种演示气体定律的有趣仪器哈勃瓶,它是一个底部开有圆孔,瓶颈很短的平底大烧瓶。在瓶内塞有一气球,气球的吹气口反扣在瓶口上,瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞。在一次实验中,瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体,在对气球缓慢吹气过程中,当瓶内气体体积减小V时,压强增大20%。若使瓶内气体体积减小2V,则其压强增大()A.20%B.30%C.40%D.50%解析:瓶内气体做等温变化,设初始状态,气体压强为p,体积为V,当瓶内气体体积减小2V时,气体压强大小为xp,则pV=1.2p(V-V)=xp(V-2V),可
6、求得,x=1.5,所以,其压强增大50%。故D正确。答案:D8.(2013重庆理综)汽车未装载货物时,某个轮胎内气体的体积为V0,压强为p0;装载货物后,该轮胎内气体的压强增加了p。若轮胎内气体视为理想气体,其质量、温度在装载货物前后均不变,求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量。解析:装载货物前后,气体进行等温变化,设装载货物后气体体积变化V,根据玻意尔定律p0V0=(p+p)(V0+V)得V=-pV0p0+p答案:-pV0p0+p9.如图,容积为V1的容器内充有压缩空气。容器与水银压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连,气阀关闭时,两管中水银面等高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积
7、为V2。打开气阀,左管中水银面下降;缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h。已知水银的密度为,大气压强为p0,重力加速度为g;空气可视为理想气体,其温度不变。求气阀打开前容器中压缩空气的压强p1。解析:先选体积为V2的那部分气体为研究对象。其初状态的压强为p0,末状态的压强为(p0+gh),设末状态的体积为V2,由玻意耳定律得p0V2=(p0+gh)V2再研究容器内的压缩空气,其初状态的压强为p1,体积为V1;末状态的压强为p0+gh,体积为(V1+V2-V2)。由玻意耳定律得p1V1=(p0+gh)(V1+V2-V2)联立两个方程解得p1=(p0+gh)(V1+V2)-p0V2V1。答案:(p0+gh)(V1+V2)-p0V2V1