（山東省專用）2022高中物理 第八章 氣體 課時(shí)跟蹤檢測（六）氣體的等溫變化（含解析）新人教版選修3-3

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1、（山東省專用）2022高中物理 第八章 氣體 課時(shí)跟蹤檢測（六）氣體的等溫變化（含解析）新人教版選修3-3 1．[多選]一定質(zhì)量的氣體的三個參量可以發(fā)生變化的情況是(　　) A．溫度、體積、壓強(qiáng)均變化 B．溫度不變，壓強(qiáng)和體積都發(fā)生變化 C．溫度和體積不變，壓強(qiáng)變化 D．溫度和壓強(qiáng)不變，體積變化 解析：選AB　一定質(zhì)量的氣體的三個參量至少要兩個同時(shí)發(fā)生變化，只有一個參量變化的情況是不存在的，選項(xiàng)A、B正確，C、D錯誤。 2．[多選]一定質(zhì)量的氣體，在溫度不變的條件下，將其壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼?倍，則(　　) A．氣體分子的平均動能增大 B．氣體的密度變?yōu)樵瓉淼?倍 C．氣體的

2、體積變?yōu)樵瓉淼囊话? D．氣體的分子總數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍 解析：選BC　溫度是分子平均動能的標(biāo)志，由于溫度T不變，故分子的平均動能不變， 據(jù)玻意耳定律得p1V1＝2p1V2，則V2＝V1。 又ρ1＝，ρ2＝， 則ρ2＝2ρ1，故B、C正確。 3．一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)為3 atm，保持溫度不變，當(dāng)壓強(qiáng)減小2 atm時(shí)，體積變化4 L，則該氣體原來的體積為(　　) A． L　　　　　　　 B．2 L C． L D．8 L 解析：選B　由題意知p1＝3 atm，p2＝1 atm，當(dāng)溫度不變時(shí)，一定質(zhì)量氣體的壓強(qiáng)減小則體積變大，所以V2＝V1＋4 L，根據(jù)玻意耳定律得p1V1＝p2V2，

3、解得V1＝2 L，故B正確。 4.如圖所示，某種自動洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，與洗衣缸相連的細(xì)管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高。則細(xì)管中被封閉的空氣 (　　) A．體積不變，壓強(qiáng)變小 B．體積變小，壓強(qiáng)變大 C．體積不變，壓強(qiáng)變大 D.體積變小，壓強(qiáng)變小 解析：選B　由題圖可知空氣被封閉在細(xì)管內(nèi)，缸內(nèi)水位升高時(shí)，氣體體積減??；根據(jù)玻意耳定律，氣體壓強(qiáng)增大，B選項(xiàng)正確。 5.如圖所示，A、B是一定質(zhì)量的理想氣體在兩條等溫線上的兩個狀態(tài)點(diǎn)，這兩點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O和對應(yīng)坐標(biāo)軸上的VA、VB坐標(biāo)所圍成的三角形面積

4、分別為SA、SB，對應(yīng)溫度分別為TA和TB，則(　　) A．SA＞SB　TA＞TB B．SA＝SB　TA＜TB C．SA＜SB　TA＜TB D．SA＞SB　TA＜TB 解析：選C　由題圖可知，三角形的面積等于p與V乘積的， 所以SA＝pAVA，SB＝pBVB。 在A點(diǎn)所在的等溫線中，其上各點(diǎn)的pV乘積相同，因?yàn)閜與V成反比，所以pAVA＝pA′VB＜pBVB，所以SA＜SB，又因?yàn)殡x原點(diǎn)越遠(yuǎn)，溫度越高，所以TA＜TB，選C。 6．(2016·全國卷Ⅲ)一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞。初始時(shí)，管內(nèi)汞柱及空氣柱長度如圖所示。用力向下緩慢推活塞

5、，直至管內(nèi)兩邊汞柱高度相等時(shí)為止。求此時(shí)右側(cè)管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)和活塞向下移動的距離。已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發(fā)生氣體泄漏；大氣壓強(qiáng)p0＝75.0 cmHg。環(huán)境溫度不變。 解析：設(shè)初始時(shí)，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2＝p0，長度為l2。活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強(qiáng)為p1′，長度為l1′；左管中空氣柱的壓強(qiáng)為p2′，長度為l2′。以cmHg為壓強(qiáng)單位。由題給條件得 p1＝p0＋(20.0－5.00)cmHg① l1′＝cm② 由玻意耳定律得p1l1＝p1′l1′③ 聯(lián)立①②③式和題給條件得p1′＝144 cmHg④

6、 依題意p2′＝p1′⑤ l2′＝4.00 cm＋ cm－h(huán)⑥ 由玻意耳定律得p2l2＝p2′l2′⑦ 聯(lián)立④⑤⑥⑦式和題給條件得h＝9.42 cm。⑧ 答案：144 cmHg　9.42 cm 7．(2016·全國卷Ⅰ)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)大于氣泡表面外側(cè)水的壓強(qiáng)，兩壓強(qiáng)差Δp與氣泡半徑r之間的關(guān)系為Δp＝，其中σ＝0.070 N/m?，F(xiàn)讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105 Pa，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g＝10 m/s2。 (1)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強(qiáng)差； (2)忽略水溫隨水深的變化

7、，在氣泡上升到十分接近水面時(shí)，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值。 解析：(1)當(dāng)氣泡在水下h＝10 m處時(shí)，設(shè)其半徑為r1，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp1，則 Δp1＝① 代入題給數(shù)據(jù)得Δp1＝28 Pa。② (2)設(shè)氣泡在水下10 m處時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達(dá)水面附近時(shí)，氣泡內(nèi)空氣的壓強(qiáng)為p2，氣泡內(nèi)外壓強(qiáng)差為Δp2，其體積為V2，半徑為r2。 氣泡上升過程中溫度不變，根據(jù)玻意耳定律有 p1V1＝p2V2③ 由力學(xué)平衡條件有 p1＝p0＋ρgh＋Δp1④ p2＝p0＋Δp2⑤ 氣泡體積V1和V2分別為 V1＝πr13⑥ V2＝πr23⑦ 聯(lián)立③④⑤⑥⑦式得 3＝⑧ 由②式知，Δpi?p0，i＝1,2，故可略去⑧式中的Δpi項(xiàng)。 代入題給數(shù)據(jù)得 ＝≈1.3。⑨ 答案：(1)28 Pa　(2)或1.3