人教版 (新课标)选修31 气体的等温变化同步练习题

这是一份人教版 (新课标)选修31 气体的等温变化同步练习题，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．放飞的氢气球上升到一定高度会胀破，是因为( )
A．球内氢气温度升高 B．球内氢气压强增大
C．球外空气压强减小 D．以上说法均不正确
解析：气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外气体的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
答案：C
2.某同学用同一个注射器做了两次验证玻意耳定律的实验，操作完全正确。根据实验数据却在p－V图上画出了两条不同的双曲线，如图8－1－14所示。造成这种情况的可能原因是( )
A．两次实验中空气质量不同 图8－1－14
B．两次实验中温度不同
C．两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体压强的数据不同
D．两次实验中保持空气质量、温度相同，但所取的气体体积的数据不同
解析：实验时若两次所封气体的质量不同，在同一坐标系上会画出不同的等温线，A对。在质量一定的情况下，温度不同，得出的等温线也不同，B对，质量、温度都不变，压强与体积成反比，得到的是同一条等温线，C、D错。
答案：AB
3．如图8－1－15中，p表示压强，V表示体积，T为热力学温度，各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是( )
图8－1－15
解析：气体的等温变化指的是一定质量的气体在温度不变的情况下，气体压强与体积成反比，BC正确，D错误；温度不变，A正确。故选D。
答案：D
4.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8－1－16甲，气缸的加速度为a1，封闭 图8－1－16
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，p1V2
B．a1p2，V1C．a1＝a2，p1D．a1>a2，p1>p2，V1>V2
解析：对气缸与活塞的整体，据牛顿第二定律可知a1＝a2，对A图，以活塞为研究对象，有p0S－p1S＝ma1；对B图，对气缸有：p2S－p0S＝Ma2，因此p1V2。
答案：A
5.如图8－1－17所示，两端开口的均匀玻璃管竖直插入水银槽中，管中有一段水银柱h1封闭一定质量的气体，这时管下端开口处内外水银面高度差为h2，若保持环境温度不变，当外界压强增大时，下列分析正确的是( ) 图8－1－17
A．h2变长 B．h2变短
C．h1上升 D．h1下降
解析：因为密封气体的压强p＝p0＋h2＝p0＋h1，所以h2不变，A、B错；由于外界压强增大，密封气体的压强p增大，据玻意耳定律知气体体积减小，故h1下降，C错D对。
答案：D
6．一个气泡由湖面下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)( )
A．3倍 B．2倍
C．1. 5倍 D．0.7倍
解析：一个大气压相当于10 m水柱产生的压强，
根据波意耳定律有：eq \f(V2,V1)＝eq \f(p1,p2)＝eq \f(p0＋ph1,p0＋ph2)＝eq \f(p0＋2p0,p0＋p0)＝eq \f(3,2)，故选C。
答案：C
7.如图8－1－18所示是一定质量的某种气体状态变化的p－V图像，气体由状态A变化到状态B的过程中，气体分子平均速率的变化情况是( ) A．一直保持不变
B．一直增大 图8－1－18
C．先减小后增大
D．先增大后减小
解析：由图像可知，pAVA＝pBVB，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上。由于离原点越远的等温线温度越高，所以从状态A到状态B温度应先升高后降低，分子平均速率先增大后减小。
答案：D
8.如图8－1－19所示，用弹簧秤拉着一支薄壁平底玻璃试管，将它的开口向下插在水银槽中，由于管内有一部分空气，此时试管内水银面比管外水银面高h。若试管本身的重力与管壁的厚度均不计，此时弹簧秤的示数等于( )
A．进入试管内的H高水银柱的重力
B．外部大气与内部空气对试管平底部分的压力之差
C．试管内高出管外水银面的h高水银柱的重力 8－1－19
D．上面A、C所述的两个数值之差
解析：隔离试管，受三个力作用，外部大气对管顶的压力，内部气体对管顶的压力，弹簧秤向上的拉力，平衡：F＋pS＝p0S，内部压强为p＝p0－ρgh，可得F＝p0S－pS＝ρghS，选项B、C正确。
答案：BC
二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)
9.(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的汽缸内，活塞相对于底部的高度为h，可沿汽缸无摩擦地滑动。如图8－1－20所示。取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。沙子倒完时，活塞下降了h/4。再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。外界大气的压强和温度始终保持不变，求此次沙子倒完时活塞距汽缸底部的高度。 图8－1－20
解析：设大气和活塞对气体的总压强为p0，加一小盒沙子对气体产生的压强为p，由玻－马定律得
p0h＝(p0＋p)(h－eq \f(1,4)h)①
由①式得p＝eq \f(1,3)p0②
再加一小盒沙子后，气体的压强变为p0＋2p。设第二次加沙子后，活塞的高度为h′
p0h＝(p0＋2p)h′③
联立②③式解得h′＝eq \f(3,5)h。
答案：eq \f(3,5)h
10．(9分)一个足球的容积V0＝2.6×10－3 m3，原来装满1.0×105 Pa的空气。现用打气筒给这个足球打气，每次可把V＝1.0×10－4 m3、压强为1.0×105 Pa的空气打入球内，要使足球内部的压强增为2.0×105 Pa，应打气多少次？(设足球的容积和空气温度在打气过程中不变)
解析：对打足气后球内的气体有：
初态：p1＝1.0×105 Pa，
V1＝2.6×10－3 m3＋n×1.0×10－4 m3；
末态：p2＝2.0×105 Pa，V2＝2.6×10－3 m3。
由玻意耳定律得p1V1＝p2V2，所以1.0×105×(26＋n)×10－4＝2.0×105×2.6×10－3，解得n＝26，即应打气26次。答案：26次