沪科版 (2019)选择性必修 第三册第2章 气体定律与人类生活2.2 玻意耳定律课后作业题

这是一份沪科版 (2019)选择性必修 第三册第2章 气体定律与人类生活2.2 玻意耳定律课后作业题，共11页。试卷主要包含了如图所示圆柱形容器内有a，如图所示，一端开口，如图所示，两端A，如图，上端带卡环等内容，欢迎下载使用。
【精品】第2节玻意耳定律-1优选练习一．填空题1．如图所示圆柱形容器内有a．b．c三个活塞，把容器气体隔成A．B两部分，且，处于平衡状态．现用力缓慢推动a．c，使a向右移动，c向左移动，则活塞b向_______移动______．2．如图所示，一端开口．粗细均匀的U形玻璃管竖直放置。管内用水银封闭了一定质量的气体，平衡时，左右两边水银面高度差为h，已知水银的密度为；环境大气压强为P0。则封闭气体的压强为_________。若整个装置做自由落体运动，则C处液面将_______（选填“上升”“下降”或“不动”）。3．某同学利用DIS系统对封闭在注射器内的一定质量的气体做了状态变化过程的研究．该同学是通过开启室内暖风空调实现环境温度升高的．在等待温度升高的过程中，注射器水平地放置在桌面上，活塞可以自由伸缩．则在这一过程中，管内的气体经历了一个                     （选填“等压”“等温”或“等容”）的变化过程4．一圆筒形汽缸竖直放置在水平地面上。一质量为m，横截面积为S的活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内，活塞可沿汽缸内壁无摩擦滑动。当活塞静止时，活塞与汽缸底部距离为h，如图（a）所示。已知大气强为p0，重力加速度为g。现把汽缸从图（a）状态缓慢转到图（b）状，在此过程中气体温度不变，则图（b）状态下气体体积为___________。从图（b）状态开始给汽缸加热，使活塞缓慢向外移动距离l，如图（c）所示。若此过程中气体内能增量为△U，则气体吸收的热量应为___________。 5．带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c，b．c状态温度相同，如V-T图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb．和PC ，在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac，则Pb     PC ，Qab    Qac（均选填“＞”．“＝”或“＜”）。6．如图所示，两端A．B开口的圆弧形小管充满水且竖直放置，B端用手指堵住，A．B两端在同一竖直线上且∠AOB＝θ，则管内B位置处的压强为_____（已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g，圆弧半径为R）。若松开B端的手指，则水将从_____端流出（选填“A”．“B”或“A．B两”）7．如图，上端带卡环．底部有加热装置的圆柱形气缸竖直放置在水平地面上，质量为m．横截面积为S．厚度不计的活塞到气缸底部的距离为气缸高度的一半，活塞下部封闭有温度为T的理想气体。已知重力加速度为g，外界大气压强恒为，忽略一切摩擦。现对封闭气体缓慢加热，则活塞恰好到达气缸上端卡口时气体温度T1=_______；保持封闭气体的温度T1不变，在活塞上表面缓慢倒入沙子，使活塞到气缸底部的距离为气缸高度的三分之一，则倒入沙子的总质量m1=________。 8．如图，导热性良好的气缸竖直固定，开口向上，用轻质活塞封闭一段理想气体，活塞可无摩擦上下滑动，活塞稳定后处在图甲的A位置，此时缸内压强为，温度为。现在活塞上轻放一个质量为m的小物体，重新稳定后活塞处于图乙中的B位置，此时缸内气体压强为，温度为；接着用电热丝缓慢加热气体，活塞刚好到达C位置时，缸内压强为，温度为。已知大气压强不变．则______，______（填“>．“<”或“=”）9．一定质量的某种气体发生等温变化时，若体积增大了n倍，则压强变为原来的______。 10．一个瓶里装有一定质量的空气，瓶上有孔与外界相通，原来瓶里的气体温度是，现在把瓶加热到。这时瓶中气体的质量是原有质量的_______；11．如图所示一定质量的理想气体的等温变化图线．A，B是同一等温线上的两点，ΔOAD和ΔOBC的面积分别为Sl和S2，则Sl______S2(填“大于”． “等于”或“小于”)．若其变化过程是从B至A，则该过程中系统________(填“吸热”或“放热”)12．拔罐是中医传统养生疗法之一，以罐为工具，将点燃的火源放入小罐内加热，然后移走火源并迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。假设罐内封闭气体质量不变，可以看作理想气体。与刚压在皮肤上的时刻对比，火罐“吸”到皮肤上经一段时间后，火罐内气体的内能___________，压强___________。（都选填“增大”．“减小”或“不变”）13．如图所示，有一个红酒瓶状的玻璃容器水平放置，左侧“瓶身”的体积为300cm3，右侧“瓶颈”是一段内部横截面积为0.5cm2，有效长度为40cm的玻璃管，管内有一段长度可忽略不计的水银柱，密闭了一定质量的气体在容器内．当大气压为1.0×105 Pa．密闭气体温度为27 ℃时，水银柱刚好位于玻璃管最左侧，现缓慢升高密闭气体温度．则当温度升高到________℃时，水银柱会掉出容器；在此过程中，密闭气体从外界吸收的热量为12J，则在这一过程中密闭气体的内能变化了________J．14．一端封闭的圆筒内用活塞封闭着一定质量的理想气体，它分别处在如图所示的三种状态时的温度．和的大小关系是_________15．如图所示，内径均匀的U形管竖直放置，内部装有水银。温度为27°C时在封闭端内的空气柱长为12 cm，开口端水银面比封闭端水银面高2cm，已知大气压强为，则当温度变为________°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25 cm长的水银柱，则管内空气柱长度为________cm。
参考答案与试题解析1．【答案】右    1.5    【解析】【来源】河北省邯郸市大名县第一中学2019-2020学年高二（下）第四次半月考物理试题（清北班） 【详解】[1][2]设大气压强为，初始状态A．B的压强分别为pA．pB，对A．B分别有：施加力F以后，此时A．B的压强分别为．，对A．B有：设圆柱形容器的横截面积为S，施加力F以后的长度分别为．，由于整个过程是等温变化，根据玻意耳定律，对A．B分别有：联立可得：由于A向右移动，C向左移动，则有：联立上式解得： 通过分析可知，活塞B向右移动1.5cm。2．【答案】    上升    【解析】【来源】上海市上海中学2018-2019学年高二上学期期中物理试题 【详解】[1]以BC段水银柱为对象，受三个力处于平衡状态，根据平衡条件有：解得封闭气体的压强为[2] 若整个装置做自由落体运动时，BC段水银柱将失重，封闭气体的压强减小，体积变大，所以C处液面将上升。3．【答案】等压【解析】设注射器内的压强为P，大气压强为P0，活塞横截面积为S，
活塞移动过程中速度缓慢，认为活塞处于平衡状态，则：
PS=P0S
即P=P0
即管内气体经历了一个等压的变化过程4．【答案】(1).     (2). 【解析】[1]由a图中气体的压强体积图b中气体压强p2=p0，体积V2，根据玻意耳定律解得 [2]从图（b）状态开始给汽缸加热，使活塞缓慢向外移动距离l，则气体对外做功根据热力学第一定律解得 5．【答案】＜；＞【解析】由理想气体状态方程：又因为T相同，，所以Pb＜PC ；由热力学第一定律：因为始末温度相同，所以相同过程ab，体积变大对外做功，过程ac中体积不变，对外做功为零。所以ab过程吸热多，即Qab＞Qac 6．【答案】    (1). P0+2ρgR    (2). B【解析】【分析】根据液体产生的压强公式P′＝ρgh求解管内B位置处的压强；根据AB两端的压强关系判断水从哪端流出。【详解】液体产生的压强为：P′＝ρgh＝2ρgRsin ；所以管内B位置处的压强为：P0+P′＝P0+2ρgRsin，大于大气压，所以松开B端的手指，则水将从B端流出。7．【答案】2T；    4m    【解析】[1]对封闭气体缓慢加热，则活塞恰好到达气缸上端卡口，对封闭气体处于等压过程，由盖-吕萨克定律可知其中解得[2]未在活塞上表面缓慢倒入沙子前，对活塞列受力平衡保持封闭气体的温度T1不变,对封闭气体处于等温过程，由玻意耳定律可知对活塞列受力平衡其中联立可解8．【答案】＜    ＝    ＝    ＜    【解析】[1][2]图甲的缸内压强为，则有图乙的缸内压强为，则有解得图丙的缸内压强为，则有所以[3]从A到B过程，由于没有给电热丝通电，则没有对气体加热，另外导热性良好的气缸，使气体总是与外界温度相同，所以从A到B过程是等温变化过程，则有[4]从A到B过程，是等压变化，根据盖吕萨克定律可知，从B到C过程气体体积增大，则温度升高，所以有9．【答案】【解析】略10．【答案】【解析】【详解】[1]加热时，空气会从瓶子中逸出，瓶子中气体的质量变小，但是容器中气体的压强不变。以瓶子中原来的气体为研究对象，由盖—吕萨克定律可得代入数据解得由于在相同状态下气体的质量比等于体积比，所以瓶子中剩下的空气质量是原来质量的11．【答案】    (1). 等于    (2). 吸热【解析】试题分析：根据几何知识知，图中直角三角形的面积，由气态方程分析解题根据，即，而，所以，从B到A，等温，体积增大，气体对外界做功，要保持内能不变，所以需要吸热， 12．【答案】    ①. 减小    ②. 减小 【解析】【分析】【详解】[1]把罐扣在皮肤上，罐内空气的体积等于火罐的容积，体积不变，气体经过热传递，温度不断减低，气体内能减小。[2]气体等容变化并且温度不断降低，根据查理定律可推出气体的压强不断减小。 13．【答案】    (1). 47；    (2). 10【解析】【详解】当水银柱到达管口时，所测气温最高，设为T2，此时气体体积为V2，
初状态：T1=（273+27）K=300K；V1=300cm3，
末状态为：V2=（300+40×0.5）cm3=320cm3
气体发生等压变化，由盖吕萨克定律得：，
代入数据得：T2=320K，t2=T2-273=320-273=47℃；
水银柱移动过程中，外界对气体做功：W=-P0SL=-1×105×0.5×10-4×40×10-2J=-2.0J，
又因为：Q=12J
由热力学第一定律知内能变化为：△U=W+Q，
代入数据得：△U=10J，即内能增加了10J；【点睛】本题考查气体定律以及热力学第一定律的综合运用，对于气体状态变化问题，关键在于分析是等值变化还是三个参量同时变化的问题，要善于挖掘隐含的条件。 14．【答案】【解析】【来源】内蒙古集宁一中（西校区）2019-2020学年高二（下）期中物理试题 【分析】【详解】[1]状态A和状态C的压强相等，根据盖—吕萨克定律得由于得状态A和状态B体积相等，根据查理定律由于得综合可得15．【答案】-5. 29    9.5     【解析】【来源】第三部分专项卷气体的压强与体积的关系专项卷 【详解】[1] 初态压强根据理想气体状态方程可知，两侧水银面高度相等，此时温度：则t=267.86-273.15=-5.29℃[2] 设加入25cm水银后两侧液面差为x，则空气长度为由p1V1=p3V3知x=22cm所以空气长度为L=0.5×22cm-1.5cm=9.5cm