2018-2019学年高中物理第八章气体第1节气体的等温变化综合训练新人教版选修3-3
更新时间:2023-10-06 23:37:01 阅读量: 综合文库 文档下载
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第1节 气体的等温变化
1.(多选)如图所示,在一端封闭的玻璃管中,用一段水银将管内气体与外界隔绝,管口向下放置,若将管倾斜,待稳定后呈现的物理现象是
A.封闭端内气体的压强增大图8-1-11 B.封闭端内气体的压强减小 C.封闭端内气体的压强不变 D.封闭端内气体的体积减小
解析 玻璃管由竖直到倾斜,水银柱压强ph减小,由p+ph=p0知气体压强增大,再由玻意耳定律知其体积减小,故A、D正确。
答案AD
2.一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处,它的体积约变为原来体积的(温度不变)
A.3倍 B.2倍 C.1.5倍D.0.7倍
解析 外界大气压相当于10 m水柱产生的压强,对气泡p1=3p0,p2=2p0,由p1V1=p2V2
知V2=1.5V1,故C项正确。
答案C
3.(2018·全国卷Ⅲ)在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱,水银柱的两端各封闭有一段空气。当U形管两端竖直朝上时,左、右两边空气柱的长度分别为l1=18.0 cm和l2=12.0 cm,左边气体的压强为12.0 cmHg。现将U形管缓慢平放在水平桌面上,没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求U形图8-1-12
管平放时两边空气柱的长度。在整个过程中,气体温度不变。
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1
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解析 设U形管两端竖直朝上时,左、右两边气体的压强分别为p1和p2。U形管水平放置时,两边气体压强相等,设为p,此时原左、右两边气柱长度分别变为l1′和l2′。由力的平衡条件有
p1=p2+ρg(l1-l2)①
式中ρ为水银密度,g为重力加速度大小。 由玻意耳定律有
p1l1=pl1′② p2l2=pl2′③
两边气柱长度的变化量大小相等
l1′-l1=l2-l2′④
由①②③④式和题给条件得
l1′=22.5 cm⑤ l2′=7.5 cm。⑥
答案22.5 cm7.5 cm
[限时45分钟,满分60分]
一、选择题(每小题4分,共40分)
1.如图8-1-13所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置,金属圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M。不计圆板与容器内壁之间的摩擦。若大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体压强p等于图8-1-13
A.p0+C.p0+Mgcos θp0MgB.+ Scos θScos θMgcos 2θMgD.p0+ SS解析 设圆板下表面的面积为S′,取圆板为研究对象,圆板受四力:重力
Mg,容器的支持力FN,大气压力为p0S和封闭气体压力pS′。其受力分析如图所
示。由平衡条件,沿竖直方向有
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pS′cos θ=p0S+Mg
解得p=
p0S+Mgp0S+MgMg==p0+ S′cosθSS正确选项为D。 答案D
2.一端封闭的玻璃管倒插入水银槽中,管竖直放置时,管内水银面比管外高h,上端空气柱长为l,如图8-1-14所示,已知大气压强为ρgH,下列说法正确的是
图8-1-14
A.此时封闭气体的压强是ρg(l+h) B.此时封闭气体的压强是ρg(H-h) C.此时封闭气体的压强是ρg(H+h) D.此时封闭气体的压强是ρg(H-l)
解析取等压面法,选管外水银面为等压面,则由p气+ph=p0得,p气=p0-ph,即p气=ρg(H-h),B正确。
答案B
3.下列图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是
解析气体的等温变化指的是一定质量的气体在温度不变的情况下,气体的压强与体积成反比,B、C正确,D错误;温度不变,A正确。
答案D
4.如图8-1-15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8-1-15
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