选修3-3 8.1 气体的等温变化 同步练习(word含答案)

选修3-3 8.1 气体的等温变化 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 一个气泡由湖面下 深处缓慢上升到湖面下 深处，设湖中温度不变（水的密度 取 ， 取 ，大气压强 ），则气泡的体积约变为原来体积的
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D.
2. 在“用 研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”实验中，关于实验前压强传感器操作以及缓慢，压缩气体时对应的图象正确的是
A. 不需要调零 图 B. 不需要调零 图
C. 需要调零 图 D. 需要调零 图
3. 如图所示，由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦，活塞上方存有少量液体.将一细管插入液体，由于虹吸现象，活塞上方液体缓慢流出，在此过程中，大气压强与外界的温度保持不变.下列各个描述理想气体状态变化的图象中与上述过程相符合的是
A. B.
C. D.
4. 在”探究气体等温变化的规律”实验过程中，总是在仪器调整好之后过一些时间读数，这样做的主要目的是
A. 让气体膨胀或收缩 B. 使气体恢复到室温
C. 避免大气压的起伏 D. 保证全部气体具有相同的压强
5. 如图是“探究气体等温变化规律”的实验装置。下列做法符合实验目的且能减小实验误差的是
A. 注射器必须竖直地固定在铁架台上
B. 实验时必须用手握住注射器以免晃动
C. 为了及时获得实验数据，实验过程中应迅速下压或上拉柱塞
D. 实验中压力表的读数即为封闭气体的压强
6. 如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为 ，管内外水银面高度差为 ，若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则
A. 、 均变大 B. 、 均变小 C. 变大 变小 D. 变小 变大
7. 某同学用如图装置“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系”。测得初始状态的压强为 ，温度为 。现逐渐加入热水使水温升高，同时测量压强 和温度 ，并记录下每次测量结果与初始值的差值 和 。该过程中下列图象一定正确的是
A. B.
C. D.
8. 一定质量的气体，压强为 ，保持温度不变，当压强减小了 ，体积变化了 ，则该气体原来的体积为
A. B. C. D.
9. 如图所示，注射器下端开口有橡胶套，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。实验中把柱塞向下缓慢按压使气柱体积变小（保持空气柱质量和温度不变），若玻璃管中封闭的气体可视为理想气体，对于这个过程下列分析正确的是
A. 对管壁单位面积的平均作用力增大
B. 分子间平均距离增大
C. 分子平均动能增大
D. 气体从外界吸收热量，内能增大
10. 某容积为 的氧气瓶装有 的氧气，现把氧气分装到容积为 的小钢瓶中，使每个小钢瓶中氧气的压强为 ，如果每个小钢瓶中原有氧气压强为 ，能分装的瓶数（设分装过程无漏气，且温度不变）
A. 瓶 B. 瓶 C. 瓶 D. 瓶
二、填空题（共4小题；共22分）
11. 如图，一个上口用橡皮膜封闭的盛水长玻璃槽内，用一小玻璃瓶 倒扣在水中形成一个浮沉子。 悬浮在水中某位置保持平衡。若环境温度不变，用力按压橡皮膜到某一位置后，玻璃瓶 内气体的体积将 （选填“变大”，“变小”，“不变”）；玻璃瓶将 。（选填A、“下沉一点后又平衡”；B、“上浮一点后又平衡”；C、“一直下沉到水底”；D、“一直上浮到水面”）
12. 如图所示是用 研究气体的压强与温度的关系，实验中测量压强是用 ，测量温度是用 。对实验采集到的数据启用计算机中的 功能，在显示屏上可观察到 图象。
13. 如图，固定密闭容器内储有一定量的水，若拔掉容器底部的软木塞，可能观察到 的现象有 、 、 、 。
14. 固定三通管的 管竖直、 管水平，水银在管子的 端封闭了一定量的气体。初始时封闭空气柱长度为 ， 管内水银柱长 ，如图所示。打开阀门后， 端气体将经历 过程；稳定后，空气柱的长度最短可能为 。（已知大气压强为 ，水银的密度为 ，重力加速度为 ）
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 夏天游乐场经常见到如图甲所示的儿童玩具水枪，用手握住压力手柄，前后抽动，给储水瓶打气加压。打气加压完成后压力手柄位置不动，扣动扳机，水从枪口立即射出。其原理如图乙所示，储水瓶总容积为 ，一开始灌入体积为 的水，瓶内空气压强与外界大气压强 相等。已知打气筒每次把压强为 、体积为 的空气压入瓶中，所有过程瓶中的气体温度保持不变，不考虑水的重力影响，求：
（1）通过打气使储水瓶内气体压强变为 时，扣动扳机让水连续射出，待水不流出时（即储水瓶内气体压强与外界大气压强相等），储水瓶剩余水的体积。
（2）保持（）问中剩余水量不变，若要使储水瓶内气体压强重新超过 ，至少需要打气的次数。
16. 一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量 、体积 的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内充入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离 ，筒内气体体积 。在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为 时，拉力减为零，此时气体体积为 ，随后浮筒和重物自动上浮。已知大气压强 ，水的密度 ，重力加速度的大小 。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。求 和 。
17. 如图所示，一带有活塞的汽缸通过底部的水平细管与一个上端封闭的竖直管相连，汽缸和竖直管均导热，汽缸与竖直管的横截面积之比为 ，初始时，该装置底部盛有水银；左右两边均封闭有一定质量的理想气体，左边气柱高 ，右边气柱高 ；两边液面的高度差为 。竖直管内气体压强为 ，现使活塞缓慢向下移动，使汽缸和竖直管内的水银面高度相差 ，活塞与汽缸间的摩擦不计。求：
（1）此时竖直管内气体的压强；
（2）活塞向下移动的距离。
答案
第一部分
1. C
【解析】设气泡的体积分别为 、 ，初态时气泡的压强 ，在 深处时气泡的压强 ，根据玻意耳定律得 ，解得 ，体积应变为原来的 倍。
2. A
3. D
【解析】封闭气体做的是等温变化，只有 图线是等温线，故D正确.
4. B
5. D
6. A
【解析】在实验中，水银柱产生的压强加上封闭空气柱产生的压强等于外界大气压。如果将玻璃管向上提，则管内水银柱上方空气的体积增大，因为温度保持不变，所以压强减小，而此时外界的大气压不变，根据上述等量关系，管内水银柱的压强须增大才能重新平衡，故管内水银柱的高度增大，故选A。
7. C
8. B
【解析】设该气体原来的体积为 ，由玻意耳定律得 ，解得 。
9. A
【解析】该过程为等温变化，根据 可知压缩后气体压强增大。
A.对管壁单位面积的平均作用力增大即是压强增大，故A正确；
B.分子间平均距离增大即体积变大，不符合分析，故B错误；
C.分子平均动能增大意味着温度升高，但该过程为等温变化，故C错误；
D.该过程外界对气体做功，但内能不变，根据热力学第一定律可知，释放热量，故D错误。
10. C
【解析】设能分装 个小钢瓶，则以氧气瓶中的氧气和 个小钢瓶中的氧气整体为研究对象，分装过程温度不变，遵循玻意耳定律，气体分装前后的状态如图所示。
由玻意耳定律有 ，得 。由 ，，，，，代入数据可得 瓶，故C正确。
第二部分
11. 变小；C（一直下沉到底）
12. 压强传感器；温度传感器；绘图
13. 水流出部分、水全部流出、水柱不动、水柱向上动
14. 等温压缩；
第三部分
15. （1）
【解析】以封闭气体为研究对象，已知 ，
，，
由玻意耳定律 ，
剩余水的体积 ，
代入数据得 。
（2）
【解析】设打气次数为 ，打入的气体和瓶中的气体总体积为 ，则 ，
选打入的气体和瓶中原有气体为研究对象，
已知 ，，，
有玻意耳定律 ，
代入数据得 ，
即至少打 次。
16. ；
【解析】当 时，由平衡条件得 ，代入数据得 。设筒内气体初态、末态的压强分别为 ，，由题意得 ，，在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得 ，联立解得 。
17. （1）
【解析】设右侧竖直管的横截而积为 ，则左侧汽缸的横截面积则为 ，以右侧竖直管内封闭气体为研究对象，初状态 ，，
设左侧液面下降 ，右侧液面升高 ，
则有 ，，
解得 ，，
末状态 ，
根据玻意耳定律得 ，
解得 。
（2）
【解析】设水银的密度为 ，以左侧气体为研究对象，有 ，
，
，
，
根据玻意耳定律得 ，
解得 ，
活塞下降的高度 。
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