2.2气体的等温变化 检测-（2019）新人教版高中物理选择性必修第三册.docx

1、2.2气体的等温变化1（多选）2020年初，新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得阶段性胜利。为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，图为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8L药液，上部密封1atm的空气1L，保持阀门关闭，再充入1atm的空气0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法正确的是（）A充气后，密封气体的压强增大为1.2atmB充气后，密封气体的分子平均动能不变C打开阀门后，密封气体对外界做正功D打开阀门后，不再充气也能把药液喷光2（多选）如图所示，两端封闭的粗细均匀的U形管中，封闭两段气柱，长度分别为、，现让管在竖直方向上运动，下述判断正确的

2、是（）A加速上升时，变长，变短B加速下降时，变长，变短C减速上升时，变长，变短D减速下降时，变长，变短3如图甲所示，总长为40cm的一端封闭的粗细均匀的直玻璃管水平放置，用长为20cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体，气体长度为20cm，大气压强为75cmHg，环境温度300K。现以封闭端为轴，将玻璃管缓慢逆时针旋转90，如图乙所示；再以封闭端为轴，将玻璃管缓慢逆时针旋转180，如图丙所示；最后以封闭端为轴，将玻璃管缓慢顺时针旋转53，如图丁所示。则下列说法正确的是（）A图乙气柱长度约为15.8cmB图丙气柱长度约为27.3cmC图丁气柱长度约为22.7cmD图丁气柱长度约为23.8cm4甲、

3、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为，罐中气体的压强为；乙罐的容积为，罐中气体的压强为。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。则调配后（）A甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为2：3B甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为2：5C甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为1：2D甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比为3：55现有一个容积为400L的医用氧气罐，内部气体可视为理想气体，压强为15MPa，为了使用方便，用一批相同规格的小型氧气瓶（瓶内视为真空）进行分装，

4、发现恰好能装满40个小氧气瓶，分装完成后原医用氧气罐及每个小氧气瓶内气体的压强均为3MPa，不考虑分装过程中温度的变化，则每个小氧气瓶的容积为（）A20LB40LC50LD60L6如图所示，开口向下插入水银槽的玻璃管内封闭着长为H的空气柱，管内水银面比管外高，管内外水银面高度差为h，若将玻璃管向上提起一小段距离，则空气柱的压强和密度变化情况是（）A压强和密度都变大B压强和密度都变小C压强变大而密度变小D压强变小而密度变大7“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。小张同学某次实验中作出的p-图线如图所示，关于图线弯曲的可能原因，下列说法错误的是（）A压强传感器

5、与注射器的连接处漏气B未在注射器活塞上涂润滑油C未考虑注射器与压强传感器连接部位的气体体积D实验过程中用手握住了注射器前端8新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图甲所示。储气室内气体可视为理想气体，在喷液过程中储气室内温度保持不变，喷液全过程储气室内气体在P-V图像中的变化图线如图乙所示，A、B是双曲线上的两点。下列说法正确的是（）A气体在状态A的内能一定大于在状态B的内能B图中RtOAC和RtOBD的面积一定相等C气体从状态A变化到状态B的过程中，气体吸收的热量大于气体做的功D气体从状态A变化到状态B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数不变9如图所示，一个上下都与

6、大气相通的、透热性能良好的直圆筒，内部横截面积为S = 0.01m2，中间用两个活塞A和B封住一定质量的理想气体。A、B都可沿圆筒无摩擦地上下滑动、且不漏气。A的质量不计，B的质量为M，B与一劲度系数为k = 5103 N/m的较长的弹簧相连。现两活塞均静止，两者间距为l0 = 0.6 m。对A施加竖直向下的压力F，使之缓慢向下移动一段距离后重新静止，此时压力F = 500 N，已知外界大气压p0 = 1105 Pa。求活塞A向下移动的这段距离。10如图所示，在长为l57cm、一端封闭且另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4cm高的水银柱封闭着51cm长的理想气体。现将水银缓慢注入管中，直到水银面

7、与管口相平。此时管中气体的压强为多少？新注入水银柱的高度为多少？（大气压强为p076cmHg，管内气体温度始终不变）11如图所示，体积为V0的导热性能良好的容器中充有一定质量的理想气体，室温为T0=300K，外界大气压强等于p0。有一光滑导热活塞C（活塞密封性好且体积忽略不计）将容器分成A、B两室，其重力大小等于p0S（S为活塞横截面积）。开始时，B室的体积是A室的3倍，B室内气体压强为外界大气压的2倍，B室容器顶部连接有一阀门K，可与大气相通。将阀门K打开，待系统稳定后，求此时A室的体积；在问的前提下，再将A室内的气体加热到900K，求此时A室中气体压强。12疫情防控期间，学校每天晚上都需要

8、喷洒消毒水进行消毒。如图所示为一喷雾器装置，储液桶的总容积为6L，打开密封盖装入5L药液后，将密封盖盖上，此时内部密封空气压强为p0=1atm，温度为T0。与储液桶相连的活塞式打气简打气，每次打气筒可以打进p0=latm、温度为T0、V=100cm3的空气，由于打气过程较快，来不及散热，每次打气时喷雾器内空气温度升高0.01T0，空气可视为理想气体，求(1)要使喷雾器内空气压强增大到p2=2.2atm，求打气筒应打气的次数n；(2)喷雾器内空气压强达到p2=2.2atm时，立即向外喷洒药液，此过程可认为气体温度不变，则药液上方压强降为1atm时，剩下药液的体积V剩。13如图所示为长庆胡同某住宅

9、小区二次供水系统示意图，压力罐甲、乙与水泵连接，两罐为容积相同的圆柱体，底面积为0.6m2，高为0.8m，开始两罐内只有压强为1.0105Pa的气体，阀门K1、K2关闭，现启动水泵向甲罐内注水，当甲罐内气压达到2.4105Pa时，水泵停止工作，当甲罐内气压低于1.5105Pa时，水泵启动，求：（1）甲罐内气压达到2.4105Pa时，注入水的体积；（2）打开阀门K1，水流入乙罐，达到平衡前水泵是否启动。14某小组设计了一个可测定下潜深度的深度计，如图所示，两汽缸I、II内径相同，长度均为，内部各装有一个活塞，活塞密封性良好且无摩擦，右端开口，在汽缸I内通过活塞封有150个大气压的气体，II内通过

10、活塞封有300个大气压的气体，两缸间有一细管相通，当该装置放入水下时，水对I内活塞产生挤压，活塞向左移动，通过I内活塞向左移动的距离可测定出下潜深度。已知1个大气压相当于高海水产生的压强，不计海水的温度变化，被封闭气体视为理想气体，求该深度计能测量的最大下潜深度。15如图所示，在竖直面一圆形管道内封闭有理想气体，用一固定绝热活塞K和质量为m的可自由移动的绝热活塞A将管内气体分割成体积相等的M、N两部分，温度都为T0=300K，上部气体M压强为p0=1.0105Pa，活塞A因重力而产生的压强=1104Pa（S为活塞横截面积）。现保持下部分气体N温度不变，只对上部分气体M缓慢加热，当活塞A移动到最

11、低点B时，不计摩擦，活塞厚度可忽略，求（1）上部分气体的温度；（2）在（1）的基础上，保持上下部分M、N气体温度不变，向管道外释放一部分M气体，稳定后活塞A又回到了原来的位置，则释放气体质量与M气体原有质量之比多大？（结果可用分数表示）16新冠疫情期间，武汉市医疗物资紧缺，需要从北方调用大批钢瓶氧气（如图），每个钢瓶内体积为40 L，在北方时测得钢瓶内氧气压强为，温度为7，长途运输到武汉方舱医院检测时测得钢瓶内氧气压强为。在方舱医院实际使用过程中，先用小钢瓶（加抽气机）缓慢分装，然后供病人使用，小钢瓶体积为10 L，分装后每个小钢瓶内氧气压强为，要求大钢瓶内压强降到时就停止分装。不计运输过程中

12、和分装过程中氧气的泄漏，求：（1）在武汉检测时钢瓶所处环境温度为多少摄氏度？（2）一大钢瓶可分装多少小瓶供病人使用？17某种喷雾器的贮液筒的总容积为9L，如图所示，装入5L的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入、的空气，设整个过程温度保持不变，求：（1）要使贮液筒中空气的压强达到，打气筒应打压几次？（2）当贮液筒中空气的压强达到时，打开喷嘴使其喷雾，给4个的塑料瓶灌满药液后，问贮液筒里气体压强是多少？18如图所示，在固定的气缸A和B中分别用活塞封闭着一定质量的理想气体，活塞面积之比，两活塞以穿过B的底部的刚性细杆（细杆处不漏气）相连，可沿水平方向无摩擦滑动，两个气

13、缸都不漏气。初始时A、B中气体的体积均为，A、B中气体温度皆为，A中气体压强，（是气缸外的大气压强）。现对A加热，使其中气体压强升到，同时保持B中的温度不变，求：（1）求初始时B气体的压强（2）求加热后A气体温度。19如图是“气压式保温瓶结构图”，人们使用气压式保温瓶时，只需要按压保温瓶顶端，即可将水从瓶中压出。为了测量瓶盖下方气室体积，小明同学先将保温瓶打开，测量了当瓶内只有半瓶水时出水管口到瓶中水面的高度为20cm，然后把保温瓶盖旋紧。按压两次后，出水口开始出水。已知保温瓶的体积为3L，水的密度为1103kg/m3，大气压强为1105Pa，忽略按压过程中气体温度的变化及水管体积，保温瓶气密

14、性良好。请问瓶盖下方气室的体积为多少？20物理小组的同学们利用图甲所示的装置探究气体等温变化的规律。实验步骤如下：将注射器下端开口处套上橡胶套，和柱塞一起把一段空气柱封闭；已知空气柱的横截面积为S，通过刻度尺读取空气柱的长度l，可得空气的体积V=lS；从与注射器内空气柱相连的压力表读取空气柱的压强p；把柱塞缓慢地向下压或向上拉，读取空气柱的长度与压强，获取空气柱的体积V和压强p的几组数据；将各组数据在坐标纸上描点，绘制曲线，得出温度不变时气体压强与体积的关系。完成下列填空：（1）实验时要缓慢地移动柱塞，原因是_。（2）小明同学根据测量结果，做出p-V图像，如图乙所示，能否根据绘制的图线直接得到

15、空气柱的压强跟体积的关系？如果能，请说明是什么关系；如果不能，请简单说明处理方法。_（3）小军同学根据测量结果，做出V-图像，如图丙所示，图线不过原点，则V0代表_，体积增大到一定值后，图线开始偏离直线，说明气体的温度_。参考答案1ABC2AD3A4A5B6B7D8B90.3 m1085cmHg，5cm11；12（1）10；（2）3.8L13（1）0.28；（2）水泵启动144490m15（1）990K；（2）16（1）；（2）12417（1）40；（2）18（1）；（2）562.5K1915mL20使柱内空气温度始终与外界空气温度相同 不能，因为曲线所表示的函数关系不清楚，应该先猜想大约反比关系，再做图像，如果图线是过原点的倾斜直线，可以判断空气柱的压强跟体积成反比。 注射器下面橡胶套内气体体积或压力传感器内气体体积 升高