当前位置: 首页 > >

2017-2018学年高中创新设计物理粤教版选修3-3:2-7 气体实验定律(Ⅰ) 题组训练

第七节 气体实验定律(Ⅰ)

(时间:60 分钟)

题组一 玻意耳定律的应用

1.如图 2-7-8 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( )

图 2-7-8

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

答案 B

解析 由图可知空气被封闭在细管内,缸内水位升高时,气体体积减小;根

据玻意耳定律,气体压强增大,B 项正确.

2.如图 2-7-9 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 2-7-9

A.h2 变长

B.h2 变短

C.h1 上升

D.h1 下降

答案 D

解析 被封闭气体的压强 p=p0+h1=p0+h2.故 h1=h2,随着大气压强的增大,

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,D 项正确.

3.在一端封闭的粗细均匀的玻璃管内,用水银柱封闭一部分空气,玻璃管开口

向下,如图 2-7-10 所示,当玻璃管自由下落时,空气柱长度将( )

图 2-7-10

A.增大

B.减小

C.不变

D.无法确定

第1页

答案 B 解析 此题中,水银柱原来是平衡的,设空气柱长度为 l1,后来因 为自由下落有重力加速度而失去平衡,发生移动.开始时气体压强
p1=p0-ρgL,气体体积 V1=l1S.自由下落后,设空气柱长度为 l2,水 银柱受管内气体向下的压力 p2S、重力 G 和大气向上的压力 p0S,如图所示, 根据牛顿第二定律可得 p2S+G-p0S=mg,因为 G=ρLSg,m=ρLS,所以 p2S +ρLSg-p0S=ρLSg,解得 p2=p0,即 p2>p1.再由玻意耳定律得 p1V1=p2V2, p1l1S=p2l2S,因为 p2>p1,所以 l2<l1,所以空气柱长度将减小.故正确答案为 B. 4.(双选)如图 2-7-11 所示,上端封闭的玻璃管,开口向下,竖直插在水银槽 内,管内长度为 h 的水银柱将一段空气柱封闭,现保持槽内水银面上玻璃管 的长度 l 不变,将管向右倾斜 30°,若水银槽内水银面的高度保持不变,待再 度达到稳定时( )
图 2-7-11 A.管内空气柱的密度变小 B.管内空气柱的压强变大 C.管内水银柱的长度变大 D.管内水银柱产生的压强变大 答案 BC 解析 玻璃管倾斜前,设大气压强为 p0,管内空气柱的压强为 p1,长度为 h 的水银柱产生的压强为 ph,有 p1+ph=p0,试管倾斜后,假定管内水银柱的 长度 h 不变,因 l 不变,管内空气柱的体积也不变,其压强仍为 p1,但由于 管的倾斜,管内水银柱产生的压强 ph1 小于倾斜前的压强 ph,使 p1+ph1<p0, 故假设不成立,由此判断,随着试管的倾斜,大气压强使管内水银面上移,
管内水银柱上升,被封闭气体体积减小,空气柱的密度增大,再由玻意耳定
第2页

律知,管内空气柱的压强随体积的减小而增大,当再达到稳定时,设管内空

气压强为 p2,管内水银柱产生的压强变为 ph2,有 p2+ph2=p0,比较两个式子,

因 p2>p1,故有 ph2<ph,即倾斜后管内水银柱产生的压强比倾斜前小,故 B、

C 正确.

5.大气压强 p0=1.0×105 Pa.某容器的容积为 20 L,装有压强为 20×105 Pa 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,容器内剩下的气体质量与原来气体的质量之比为

()

A.1∶19

B.1∶20

C.2∶39

D.1∶18

答案 B

解析 由 p1V1=p2V2,得 p1V0=p0V0+p0V,因 V0=20 L,则 V=380 L,即容

器中剩余 20 L 压强为 p0 的气体,而同样大气压下气体的总体积为 400 L,所 以剩下气体的质量与原来质量之比等于同压下气体的体积之比,即42000=210,

B 项正确.

题组二 p -V 图象(p -V1图象)

6.如图 2-7-12 所示,D→A→B→C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个

过程,则下列说法正确的是

()

图 2-7-12

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

答案 A

解析 D→A 是一个等温过程,A 对;A、B 两状态温度不同,A→B 是一个等

容过程(体积不变),B、C 错;B→C 是一个等温过程,V 增大,p 减小,D 错.

第3页

7.(双选)如图 2-7-13 所示,是一定质量气体状态变化的 p-V 图象,则下列

说法正确的是 图 2-7-13
A.气体做的是等温变化 B.气体的压强从 A 至 B 一直减小 C.气体的体积从 A 到 B 一直增大 D.气体的三个状态参量一直都不变 答案 BC

()

解析 一定质量的气体的等温过程的 p -V 图象即等温曲线是双曲线,显然图

中所示 AB 图线不是等温线,AB 过程不是等温变化,A 选项不正确;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,体积 V 在

不断增大,则 B、C 选项正确;又该过程不是等温过程,所以气体的三个状

态参量一直都在变化,D 选项错误. 题组三 综合应用 8.阿迪达斯从 1963 年开始制作高质量的世界杯比赛用球,2019 年巴西世界杯
用球命名为“桑巴荣耀”,它是阿迪达斯足球史上最有科技含量的产品.赛 前要为足球充气,假设活塞式打气筒的容积为 V0,足球容积为 V,如果足球 在打气前内部没有空气,那么打了 n 次后,足球内空气压强多大?(已知大气 压强为 P0,假设打气过程空气温度不变) 答案 nVV0p0 解析 将 n 次打入的气体等效成一次打入了 nV0 的气体,由玻意耳定律 p1V1
=p2V2 得 p0nV0=pV,解得 P=nVV0p0. 9.(2019·重庆卷节选)图 2-7-14 为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄膜气泡, 每个气泡内充满体积为 V0,压强为 P0 的气体.当平板状物品平放在气泡上时,

第4页

气泡被压缩.若气泡内气体可视为理想气体,其温度保持不变.当体积压缩 到 V 时气泡与物品接触面的面积为 S.求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜 的压力.
图 2-7-14 答案 VV0p0S 解析 设压力为 F,压缩后气体压强为 p.由 p0V0=pV 和 F=pS 得 F=VV0p0S. 10.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 Δp,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. 答案 体积减小了ΔΔpp+Vp0 0 解析 对轮胎内的气体:

初状态:p1=p0,V1=V0

末状态:p2=p0+Δp,V2=ΔV+V0

由玻意耳定律得 p1V1=p2V2

解得:ΔV=- ΔpV0 . Δp+p0

11.如图 2-7-15 所示,一定质量的某种理想气体被活塞封闭在可导热的气缸

内,活塞相对于底部的高度为 h,可沿气缸无摩擦地滑动.取一小盒沙子缓

慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完时,活塞下降了h4.再取相同质量的一小

盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和温度始终保持不变,

求此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度.

图 2-7-15

答案

3 5h

解析 设大气和活塞对气体的总压强为 p0,加一小盒沙子对气体产生的压强

为 p,由玻意耳定律得

第5页

p0h=(p0+p)???h-14h???① 1
由①式得 p=3p0② 再加一小盒沙子后,气体的压强变为 p0+2p.设第二次加沙子后,活塞的高度 为 h′,则 p0h=(p0+2p)h′③ 联立②③式解得 h′=35h.
第6页



相关推荐


友情链接: year2525网 工作范文网 QS-ISP 138资料网 528200 工作范文网 baothai 表格模版