高考调研人教版物理选修33课时作业5Word文档下载推荐.docx
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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
解析 由图像可知p-
图像是过原点的倾斜直线,表示气体进行等温变化,故D→A是等温变化,A项正确.A、B两个状态参量不同,故B、C项错误;
B→C气体进行等温变化,p减小,V增大,故D项错误.
答案 A
3.如图所示,图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线,下述说法正确的有( )
A.图线1对应的温度高于图线2
B.图线1对应的温度低于图线2
C.气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中,分子间平均距离增大
D.气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中,分子间平均距离减小
解析 p-V图中,图线1在图线2外侧,其对应温度较高.图线1中,气体由状态A变为B为等温膨胀过程,体积增大,气体分子间的平均距离将增大,故选A、C项.
答案 AC
4.如图所示,
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( )
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
解析 由图可知空气被封闭在细管内,水面升高时,气体体积一定减小,根据玻意耳定律知,气体压强就增大,B项正确.
答案 B
5.如图所示,为中学物理课上一种演示气体定律的有趣仪器—哈勃瓶,它是一个底部开有圆孔,瓶颈很短的平底大烧瓶.在瓶内塞有一气球,气球的吹气口反扣在瓶口上,瓶底的圆孔上配有一个橡皮塞.在一次实验中,瓶内由气球和橡皮塞封闭一定质量的气体,在对气球缓慢吹气过程中,当瓶内气体体积减小ΔV时,压强增大20%.若使瓶内气体体积减小2ΔV,则其压强增大( )
A.20%B.30%
C.40%D.50%
解析 气体做的是等温变化,所以有:
pV=1.2p(V-ΔV)和pV=p′(V-2ΔV)联立两式得p′=1.5p,故D项正确.
答案 D
6.如图所示,
一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,内封有一定质量的气体,管内水银面低于管外.在温度不变时,将玻璃管稍向下插入一些,下列说法正确的是( )
A.玻璃管内气体体积减小
B.玻璃管内气体体积增大
C.管内外水银面高度差减小
D.管内外水银面高度差增大
解析 假设水银柱相对试管不动,即管内水银面随着试管下降,则管内外水银面高度差增加,内外压强平衡破坏,管内水银面上升,气体体积等温压缩,由玻意耳定律可知,压强增大.故A、D项正确.
答案 AD
7.有一段12cm长的汞柱,在均匀玻璃管中封住一定质量的气体,若开口向上将玻璃管放置在倾角为30°
的光滑斜面上,在下滑过程中被封气体的压强为(大气压强p0=76cmHg)( )
A.76cmHgB.82cmHg
C.88cmHgD.70cmHg
解析
水银柱所处的状态不是平衡状态,因此不能用平衡条件来处理.水银柱的受力分析如图所示,因玻璃管和水银柱组成系统的加速度a=gsinθ,所以对水银柱由牛顿第二定律得:
p0S+mgsinθ-pS=ma,故p=p0=76cmHg.
8.在光滑水平面上有一个内外壁都光滑的气缸质量为M,气缸内有一质量为m的活塞,已知M>
m.活塞密封一部分理想气体.现对气缸施一水平向左的拉力F时,如图甲,气缸的加速度为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,气缸的加速度为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.a1=a2,p1<
p2,V1>
V2
B.a1<
a2,p1>
p2,V1<
C.a1=a2,p1<
D.a1>
解析 对气缸与活塞的整体,据牛顿第二定律可知a1=a2,对甲图,以活塞为研究对象,有p0S-p1S=ma1;
对乙图,对气缸有:
p2S-p0S=Ma2,因此p1<
p2,根据玻意耳定律p1V1=p2V2可知V1>
V2.
9.在室内,将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后,从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0=1atm)( )
A.5atm,3LB.1atm,24L
C.5atm,4.8LD.1atm,30L
解析 当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1atm时,得V2=30L,逸出气体30L-6L=24L,B项正确.据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8L,所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体,C项正确.
10.
如图为气压式保温瓶的原理图,保温瓶内水面与出水口的高度差为h,瓶内密封空气体积为V,设水的密度为ρ,大气压强为p0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV至少为多少?
(设瓶内弯曲管的体积不计,压前水面以上管内无水,温度保持不变,各物理量的单位均为国际单位)
解析 压水前:
p1=p0,V1=V
压水后水刚流出时:
p2=p0+ρgh
V2=V-ΔV,由玻意耳定律:
p1V1=p2V2
即p0V=(p0+ρgh)(V-ΔV)
解得ΔV=
.
答案
11.今有一质量为M的气缸,用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体,当气缸水平横放时,空气柱长为L0(如图甲所示),若气缸按如图乙悬挂保持静止时,求气柱长度为多少.已知大气压强为p0,活塞的横截面积为S,它与气缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变.
解析 对缸内理想气体,平放状态:
p1=p0,V1=L0S
悬挂状态:
对缸体,Mg+p2S=p0S
即p2=p0-
,V=LS
由玻意耳定律:
即p0L0S=(p0-
)LS
得气柱长度L=
12.用来喷洒农药的压缩喷雾器的结构如图所示,A的容积为7.5L,装入药液后,药液上方空气为1.5L,关闭阀门K,用打气筒B每次打进105Pa的空气250cm3(K′为单向阀门)
(1)要使药液上方气体压强为4×
105Pa,应打几次打气筒?
(2)当A中有4×
105Pa的空气后,打开阀门K可以喷洒农药,直到不能喷洒时,喷雾器剩余多少体积的药液?
(忽略喷管中药液产生的压强)
解析 将打入的空气与原来药液上方的空气一起作为研究对象,将变质量的问题转化为一定质量的问题,利用分态式求解.打开阀门K喷洒药液时,A中空气经历了一个等温膨胀过程,由初态参量、末态参量运用玻意耳定律便可求解.
(1)设原来药液上方空气体积为V,每次打入空气体积为V0,打n次后压强由p0变到p1,以A中原有空气和n次打入A中的空气的全部为研究对象,
由玻意耳定律得p0(V+nV0)=p1V
故n=
=
=18.
(2)打开阀门K,直到药液不能喷出,忽略喷管中药液产生的压强,则A容器中气体压强应等于外界大气压,以A中气体为研究对象,由玻意耳定律得
p1V=p0V′
V′=
L=6L
因此A容器中剩余药液的体积为(7.5-6)L=1.5L.
答案
(1)18次
(2)1.5L
13.如图所示,
一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体;
一长为l的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为l/4.现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变.当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为l/2,求此时气缸内气体的压强.大气压强为p0,重力加速度为g.
解析 设当小瓶内气体的长度为
l时,压强为p1;
当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为p2,气缸内气体的压强为p3.
依题意p1=p0+
ρgl①
由玻意耳定律p1
S=p2(l-
)S②
式中S为小瓶的横截面积,联立①②得:
p2=
(p0+
ρgl)③
又有p2=p3+
ρgl④
联立③④式,得p3=
p0+
⑤
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