（2021新人教版）高中物理选择性必修第三册课时分层作业5　气体的等温变化同步检测.doc

1、课时分层作业课时分层作业(五五)气体的等温变化气体的等温变化 (建议用时：建议用时：25 分钟分钟) 考点一考点一玻意耳定律玻意耳定律 1(多选多选)在室内在室内，将装有将装有 5 atm 的的 6 L 气体的容器的阀门打开后气体的容器的阀门打开后，下列各组数据与下列各组数据与 从容器中逸出的气体不相当的是从容器中逸出的气体不相当的是(设室内大气压强设室内大气压强 p01 atm)() A5 atm，3 LB1 atm，24 L C5 atm，4.8 LD1 atm， ，30 L AD当气体从阀门跑出时当气体从阀门跑出时，温度不变温度不变，所以所以 p1V1p2V2，当当 p21 atm 时时

2、，得得 V2 30 L，逸出气体逸出气体 30 L6 L24 L，B 正确；据正确；据 p2(V2V1)p1V1得得 V14.8 L， 所以逸出的气体相当于所以逸出的气体相当于 5 atm 下的下的 4.8 L 气体气体，C 正确。故正确。故 A、D 符合题意。符合题意。 2(多选多选)各种卡通形状的氢气球各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢受到孩子们的喜欢， ，特别是年幼的小孩特别是年幼的小孩，若小若小 孩一不小心松手孩一不小心松手，氢气球会飞向天空氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破上升到一定高度会胀破，关于其胀破的原因下列关于其胀破的原因下列 说法中正确的是说法中正确的是() A球内

3、氢气温度升高球内氢气温度升高 B球内氢气压强增大球内氢气压强增大 C球外空气压强减小球外空气压强减小 D球内气体体积增大球内气体体积增大 CD氢气球上升时氢气球上升时，由于高空处空气稀薄由于高空处空气稀薄，球外空气的压强减小球外空气的压强减小，球内气体要膨球内气体要膨 胀胀，到一定程度时到一定程度时，气球就会胀破气球就会胀破，故故 C、D 正确。正确。 3在探究气体等温变化的规律实验中在探究气体等温变化的规律实验中， ，下列四个因素对实验的准确性影响最小的下列四个因素对实验的准确性影响最小的 是是() A针筒封口处漏气针筒封口处漏气 B采用横截面积较大的针筒采用横截面积较大的针筒 C针筒壁与柱

4、塞之间存在摩擦针筒壁与柱塞之间存在摩擦 D实验过程中用手去握针筒实验过程中用手去握针筒 B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，针筒封口处漏针筒封口处漏 气气，则质量变小则质量变小，用手握针筒用手握针筒，则温度升高则温度升高，选项选项 A、D 错误错误；实验中我们只是测量空实验中我们只是测量空 气柱的长度气柱的长度，不需测量针筒的横截面积不需测量针筒的横截面积，选项选项 B 正确；柱塞与筒壁的摩擦对结果没有正确；柱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但实际

5、上由于摩擦生热，会使气体温度升高会使气体温度升高，影响影响 实验的准确性实验的准确性，选项选项 C 错误。错误。 4如图所示如图所示，某种自动洗衣机进水时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与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的 空气空气，通过压力传感器知管中的空气压力通过压力传感器知管中的空气压力，从而控制进水量从而控制进水量。设温度不变设温度不变，洗衣缸内水洗衣缸内水 位升高位升高，则细管中被封闭空气的下列说法正确的是则细管中被封闭空气的下列说法正确的是() A体积不变体积不变，压强变小压强变小 B体积变小体积变小，压强变大压强变大 C体积不变体积不变，压强变大压强变大

6、 D体积变小体积变小，压强变小压强变小 B当水位升高时当水位升高时，细管中的水位也升高细管中的水位也升高，被封闭空气的体积减小被封闭空气的体积减小，由玻意耳定律由玻意耳定律 可知可知，压强增大压强增大，故故 B 正确正确，A、C、D 错误。错误。 5(多选多选)如图所示如图所示，水银柱上面封闭一段气体水银柱上面封闭一段气体， ，管内外水银面高度差管内外水银面高度差 h72 cm， 大气压强为大气压强为 76 cmHg，下列说法正确的是下列说法正确的是() A将管稍微上提将管稍微上提，h 不变不变 B将管稍微上提将管稍微上提，h 变大变大 C将管下插至管顶与管外水银面高度差为将管下插至管顶与管外

7、水银面高度差为 70 cm 时 时，管内外水银面高度差也是管内外水银面高度差也是 70 cm D将管下插至将管下插至 C 项所述位置时项所述位置时，管内外水银面高度差小于管内外水银面高度差小于 70 cm BD由由 pVC 知上提体积变大知上提体积变大，压强变小压强变小，内外液面差变大内外液面差变大，B 正确正确；同样下插同样下插 时时，体积变小体积变小，压强变大压强变大，内外液面差变小内外液面差变小，D 正确。正确。 6竖直倒立的竖直倒立的 U 形玻璃管一端封闭形玻璃管一端封闭，另一端开口向下另一端开口向下，如图所示如图所示，用水银柱封闭用水银柱封闭 一定质量的理想气体一定质量的理想气体，在

8、保持温度不变的情况下在保持温度不变的情况下，假设在管子的假设在管子的 D 处钻一小孔处钻一小孔，则管则管 内被封闭的气体压强内被封闭的气体压强 p 和气体体积和气体体积 V 变化的情况为变化的情况为() Ap，V 都不变都不变BV 减小减小， ，p 增大增大 CV 增大增大，p 减小减小D无法确定无法确定 B设玻璃管两侧水银面高度差是设玻璃管两侧水银面高度差是 h，大气压为大气压为 p0，封闭气体压强封闭气体压强 pp0ph，在在 管子的管子的 D 处钻一小孔处钻一小孔，封闭气体压强大小变为封闭气体压强大小变为 p0，气体温度不变气体温度不变，压强变大压强变大，由玻意由玻意 耳定律可知耳定律可

9、知，封闭气体体积变小封闭气体体积变小，故选项故选项 B 正确正确，A、C、D 错误。错误。 考点二考点二气体等温变化的气体等温变化的 pV 图像图像 7(多选多选)如图所示如图所示，图线图线 1 和和 2 分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线。 。 下列说法正确的是下列说法正确的是() A图线图线 1 对应的温度高于图线对应的温度高于图线 2 B图线图线 1 对应的温度低于图线对应的温度低于图线 2 C气体由状态气体由状态 A 沿图线沿图线 1 变化到状态变化到状态 B 的过程中的过程中，分子间平均距离增大分子间平均距离增大 D气体由状态气体由状

10、态 A 沿图线沿图线 1 变化到状态变化到状态 B 的过程中的过程中，分子间平均距离减小分子间平均距离减小 ACpV 图像中图像中，图线图线 1 在图线在图线 2 外侧外侧，其对应温度较高其对应温度较高，图线图线 1 中中，气体由状气体由状 态态 A 变为变为 B 为等温膨胀过程为等温膨胀过程，体积增大体积增大，气体分子间的平均距离将增大气体分子间的平均距离将增大，故故 A、C 正正 确。确。 8如图所示如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与筒中液面与 A 点齐点齐 平平。现缓慢将其压到更深处现缓慢将其压到更深处，筒中液面与筒中液

11、面与 B 点齐平点齐平，不计气体分子间相互作用不计气体分子间相互作用，且筒且筒 内气体无泄漏内气体无泄漏(液体温度不变液体温度不变)。 下列图像中能体现筒内气体从状态下列图像中能体现筒内气体从状态 A 到到 B 变化过程的是变化过程的是 () ABCD C筒内气体发生等温变化筒内气体发生等温变化，由玻意耳定律可知由玻意耳定律可知，气体的压强与体积成反比气体的压强与体积成反比，金属金属 筒从筒从 A 下降到下降到 B 的过程中的过程中，气体体积气体体积 V 变小变小，压强压强 p 变大变大，选项选项 C 正确。正确。 9大气压强大气压强 p01.0105Pa。某容器的容积为某容器的容积为 20

12、L，装有压强为装有压强为 20105Pa 的气的气 体体，如果保持气体温度不变如果保持气体温度不变，把容器的开关打开把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时待气体达到新的平衡时，容器内剩下容器内剩下 气体的质量与原来气体的质量之比为气体的质量与原来气体的质量之比为_。 解析解析由由 p1V1p2V2，得得 p1V0p0V0p0V，因因 V020 L，则 则 V380 L，即容器即容器 中剩余中剩余 20 L 压强为压强为 p0的气体的气体，而同样大气压下气体的总体积为而同样大气压下气体的总体积为 400 L，所以剩下气体所以剩下气体 的质量与原来气体的质量之比等于同压下气体的体积之比的质量与原来

13、气体的质量之比等于同压下气体的体积之比，即即 20 400 1 20。 。 答案答案 120 (建议用时：建议用时：15 分钟分钟) 10 (多选多选)如图所示如图所示， DABC 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程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则下列说法正确的是() ADA 是一个等温过程是一个等温过程 BAB 是一个等温过程是一个等温过程 CA 与与 B 的状态参量不同的状态参量不同 DBC 体积减小体积减小，压强减小压强减小，温度不变温度不变 ACDA 是一个等温过程是一个等温过程，A 正确正确；A、B 两状态温度不同两状态温度不同，AB 的过程中的

14、过程中1 V不 不 变变，则体积则体积 V 不变不变，此过程中气体的压强、温度会发生变化此过程中气体的压强、温度会发生变化，B 错误错误，C 正确；正确；BC 是一个等温过程是一个等温过程，V 增大增大，p 减小减小，D 错误。错误。 11 活塞式抽气机汽缸容积为活塞式抽气机汽缸容积为 V， 用它给容积为用它给容积为 2V 的容器抽气 的容器抽气， 抽气机抽动两次抽气机抽动两次(抽抽 气过程可视为等温变化气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的容器内剩余气体压强是原来的() A1 4 B1 2 C4 9 D5 9 C设容器内气体压强为设容器内气体压强为 p，则气体状态参量为则气体状态

15、参量为 p1p，V12V，V23V，第一次第一次 抽气过程抽气过程，由玻意耳定律得由玻意耳定律得 p1V1p2V2，即即 p2Vp23V，解得解得 p22 3p； ；第二次抽气第二次抽气 过程过程，气体状态参量气体状态参量 p22 3p， ，V22V，V33V，由玻意耳定律得由玻意耳定律得 p2V2 p3V3，即即 2 3p 2Vp33V，解得解得 p34 9p， ，故故 C 正确。正确。 12.如图所示如图所示，粗细均匀粗细均匀、导热良好导热良好、装有适量水银的装有适量水银的 U 型管竖直放置型管竖直放置，右端与大右端与大 气相通气相通，左端封闭气柱长左端封闭气柱长 l120 cm(可视为理

16、想气体可视为理想气体)，两管中水银面等高两管中水银面等高。现将右端与现将右端与 一低压舱一低压舱(未画出未画出)接通接通，稳定后右管水银面高出左管水银面稳定后右管水银面高出左管水银面 h10 cm。(环境温度不变环境温度不变， 大气压强大气压强 p075 cmHg)求稳定后低压舱内的压强求稳定后低压舱内的压强(用用“cmHg”做单位做单位)。 解析解析设设 U 型管横截面积为型管横截面积为 S，右端与大气相通时右端与大气相通时，左管中封闭气体压强为左管中封闭气体压强为 p1， ， 右端与一低压舱接通后右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为左管中封闭气体的压强为 p2，气柱长度为气柱长度为

17、 l2，稳定后低压舱内稳定后低压舱内 的压强为的压强为 p。左管中封闭气体发生等温变化。左管中封闭气体发生等温变化，根据根据 玻意耳定律得玻意耳定律得 p1V1p2V2 p1p0 p2pph V1l1S V2l2S 由几何关系得由几何关系得 h2(l2l1) 联立联立式式，代入数据得代入数据得 p50 cmHg。 答案答案 50 cmHg 13如图所示如图所示，容积为容积为 V 的汽缸由导热材料制成的汽缸由导热材料制成，面积为面积为 S 的活塞将汽缸分成容的活塞将汽缸分成容 积相等的上下两部分积相等的上下两部分，汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连汽缸上部通过细管与装有某种液体的容器相连，

18、细管上有一阀细管上有一阀门门 K。开始时开始时，K 关闭关闭，汽缸内上下两部分气体的压强均为汽缸内上下两部分气体的压强均为 p0。现将现将 K 打开打开，容器内的液容器内的液 体缓慢地流入汽缸体缓慢地流入汽缸，当流入的液体体积为当流入的液体体积为V 8时 时，将将 K 关闭关闭，活塞平衡时其下方气体的体活塞平衡时其下方气体的体 积减小了积减小了V 6。 。不计活塞的质量和体积不计活塞的质量和体积，外界温度保持不变外界温度保持不变，重力加速度大小为重力加速度大小为 g。求流求流 入汽缸内液体的质量入汽缸内液体的质量。 解析解析设活塞再次平衡后设活塞再次平衡后，活塞上方气体的体积为活塞上方气体的体积为 V1，压强为压强为 p1；下方气体的体下方气体的体 积为积为 V2，压强为压强为 p2。在活塞下移的过程中。在活塞下移的过程中，活塞上、下方气体的温度均保持不变活塞上、下方气体的温度均保持不变，由由 玻意耳定律得玻意耳定律得 p0V 2 p1V1 p0V 2 p2V2 由已知条件得由已知条件得 V1V 2 V 6 V 8 13 24V V2V 2 V 6 V 3 设活塞上方液体的质量为设活塞上方液体的质量为 m，由力的平衡条件得由力的平衡条件得 p2Sp1Smg 联立以上各式得联立以上各式得 m15p0S 26g 。 答案答案 15p0S 26g