1、1 2020 届一轮复习人教版 气体的等温变化 课时作业 知识点一 气体压强的计算 1 (多选 )如图所示，内径均匀、两端开口的 V 形管，B 支管竖直插入水银槽中，A 支 管与 B 支管之间的夹角为 ，A 支管中有一段长为 h 的水银柱保持静止 ， 下列说法中正确的 是 ( ) A B 管内水银面比管外水银面高 h B B 管内水银面比管外水银面高 hcos CB 管内水银面比管外水银面低 hcos D 管内封 闭气体的压强比大气压强小 hcos高汞柱 答案 BD 解析 以 A 管中的水银为研究对象，则有 pS hcosS p0S， B 管内压强 p p0 hcos， 显然 pg，故放手后加
2、速下沉，故 A 错误，B 正确；若 将瓶子提起，则压强减小，空气体 积增大，排水量增大， gmg，瓶子会加速上升，故 C 错误，D 正确。 3下列各图中， p 表示压强， V 表示体积， T 为热力学温度，其中不能正确描 述一定质量的气体发生等温变化的是 ( ) 13 答案 D 1 解析 A 图中温度不变； B 图说明 pV， 即 pV常量，是等温过程； C 图是 14 双曲线，也是等温线，在 p-V 图象中，一定质量气体的等温线是双曲线，所以 A、 B、 C 描述的是等温变化，只有 D 描 述的不是等温变化。 4(多选)在室内，将装有 5 atm 的 6 L 气体的容器的阀门打开后，从容器中
3、逸 出的气体相当于 (设室内大气压强 p01 atm)( ) A 5 atm，3 L B 1 atm，24 L C5 atm， 4 8 L D 1 atm，30 L 答案 BC 解析 当气体从阀门跑出时，温度不变，所以 p1V1 p2V2， 当 p21 atm 时， 得 V2 30 L， 逸出气体 30 L6 L 24 L， B 正确。据 p2(V2V1)p1V1 得 V1 4 8 L，所以逸出的气体相当于 5 atm 下的 4 8 L 气体，C 正确，故应选 B、 C。 5. 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 )( ) 7
4、 A 3 倍 B 2 倍 C 1 5 倍 D 10 答案 C 解析 外界大气压相当于 10 m 水柱产生的压强，对气泡， p13p 0，p 22 p0， 由 p1V1p 2V2 知 V2 1 5V1， 故 C 正确。 6. 某自行车轮胎的容积为 V，里面已有压强为 p0 的空气，现在要使轮胎内的 气压增大到 p， 设充气过程为等温过程， 空气可看做理想气体， 轮胎容积保持不变， 则还要向轮胎充入多少温 度相同，压强也是 p0 的空气 ( ) A p0 V B p V p p0 C p 1 V D p 1 V p0 p0 答案 C 15 解析 设将要充入的气体的体积为 V， 据玻意耳定律有 p0
5、(V V) pV， 解得 V p p01 V，故选 C。 7. 在光滑水平面上有一个内、外壁都光滑的汽缸，汽缸质量为 M， 汽缸内有 16 一质量为 m 的活塞，已知 Mm。活塞密封一部分气体。现对汽缸施一水平向左的拉力 F 时，如图甲所示， 汽缸的加速度为 a1， 封闭气体的压强为 p1， 体积为 V1； 若用 同样大小的力 F 水平向左推活塞，如图乙所示，汽缸的加速度为 a2， 封闭气体的压强 为 p2， 体积为 V2，设密封气体的质量和温度均不变，则 ( ) A a1a 2 p1p2 V1V2 B a1a2 p1 p2 V1V2 Ca 1a2 p1 p2 V1V 2 D a1a 2 p1
6、p 2 V1V 2 答案 A 解析 对汽缸与活塞组成的整体，根据牛顿第二定律可知 a1a2。对题图甲， 以活塞为研究对象，有 p0S p1S ma1； 对题图乙，以汽缸为研究对象，有 p2S p0S Ma2；可知 p1V2。故 A 正确。 二、非选择题 8. 一定质量的理想气体，由初始状态 A 开始，按图中箭头所示的方向 进行了一系列状态变化， 最后又回到初始状态 A， 即 17 A B C A(其中 BC 与 纵 轴 平 行 ， CA 与 横 轴 平 行 )， 这 一 过 程 称 为 一 个 循 环 ， 则 ： 由 A B，气体分子的平均动能 。 (填 “增大”“减小”或“不变” ) 答案
7、增大 解析 由于离原点越远，温度越高，故从 AB 气体的温度升高，气体分子的 平均动能增大。 9. 如 图 所 示 ， 截 面 积 001 m2 的汽缸内，有一定质量 的 气 体 被 光 滑 的 活 塞 封 住 ， 已 知 外 界 大 气 压 为 p0 105 Pa， 18 5 p S 活塞重 G100 N，现将汽缸倒转竖直放置，设温度不变，汽缸足够长，则汽缸倒 转前后缸内气体体积之比为 。 答案 911 解析 初始状态压强为 p1， 则 G p0S p1S， p1 1 110 Pa。 倒 转 后 p2S Gp0S，p20 910 5 Pa。 由玻意耳定律可知 p1V1 p2V2， V1 p2
8、 9 。 V2 p1 11 10. 如右图所示，在倾角为 的固定光滑斜面上，有一 缸体质量为 M 的汽缸，用活塞密封一定质量的气体，活塞的质量不能忽略。当对活塞加一个 沿斜面向上的作用力 F 时 ， 能使整个装置静止在斜面上， 设此时汽缸内气体的体积为 V1， 若将所加的沿斜面向上的力撤去， 则缸体连同活塞将沿斜面 下滑，下滑过程中当活塞相对于缸体静止时，设此时汽缸内气体的体积 V2。已知 活塞面积为 S， 大气压强为 p0。求 V2 和 V1 的比值是多少？ 答案 1 Mgsin 0 解析 汽缸静止时，以缸体为研究对象，由平衡条件得 p1S Mgsin p0S 即 p1p 0 Mgsin S
9、 19 去掉 F 后，当缸体和活塞相对静止时，取缸体为研究对象，由平衡条件得 p2S Mgsinp 0SMa 又对整体研究，由牛顿运动定律得 (M m)gsin( M m)a， a gsin 由 式 得 p2 p0 以汽缸内气体为研究对象，由玻意耳定律 p1V1p2V2 得 V2 V1 p1 1 Mgsin p0S 。p2 20 11. 一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。 将一质量 M 3103 kg、 体 积 V00 5 m3 的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体，开始时筒内液面到水面的距离 h140 m， 筒内气体体积 V1 1 m3。在拉力作用下浮 筒缓慢上升。当
10、筒内液面到水面的距离为 h2 时， 拉力减为零， 此时气体体积为 V2， 随后浮筒和重物自动上浮。 求 V2 和 h2。 已知大气压强 p0 1105 Pa， 水的密度 1 103 kg/m3， 重力加速度的大小 g 10 m/s2。 不计水温变化， 筒内气体质量不 变且可视为理想气体，浮筒质量和筒壁 厚度可忽略。 答案 2 5 m3 10 m 解析 当 F 0 时，由平衡条件得 Mg g (V0 V2) 代入 数据得 V2 2 5 m3 设筒内气体初态、末态的压强分别为 p1、 p2， 由题意得 p1p 0 g1h p2 p0g 2h 在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得 p1V1p 2V2 联立式，代入数据得 h2 10 m。
