第八章 第1节 气体的等温变化
练能力、课后提升
一、选择题
1．在“探究气体等温变化的规律”实验中，下列四个因素中对实验的准确性影响最小的是( )
A．针筒封口处漏气 B．采用横截面积较大的针筒
C．针筒壁与活塞之间存在摩擦 D．实验过程中用手去握针筒
解析：选B “探究气体等温变化的规律”实验前提是气体的质量和温度不变，针筒封口处漏气，则质量变小，用手握针筒，则温度升高，A、D错误；实验中我们只是测量空气柱的长度，不需测量针筒的横截面积，并且针筒的横截面积大，会使结果更精确，B正确；活塞与筒壁的摩擦对结果没有影响的前提下是不考虑摩擦产生的热，但实际上由于摩擦生热，会使气体温度升高，影响实验的准确性，C错误．
2．一定质量的气体发生等温变化时，若体积增大为原来的2倍，则压强变为原来的几倍( )
A．2 B．1
C. D.
解析：选C 由pV＝常量，可知V增大为原来的2倍，p变为原来的，故C选项正确．
3．(多选)关于气体的状态及状态参量的下列说法正确的是( )
A．对一定质量的气体，三个参量中，只有一个变化是可能的
B．对一定质量的气体，三个参量中的两个同时变化是可能的
C．对一定质量的气体，若三个参量均不发生变化，就说气体处于一定的状态中
D．对一定质量的气体来讲，三个参量同时变化是不可能的
解析：选BC 对一定质量的气体，不可能只有一个状态参量发生改变，至少有两个状态参量发生变化，三个状态参量同时发生改变也是有可能的．如果气体温度升高而体积缩小，则气体压强必定增大，故A、D选项错误，B、C选项正确．
4.如图所示，活塞的质量为m，缸套的质量为M，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封有一定质量的气体，缸套和活塞间无摩擦，活塞面积为S，大气压强为p0.则封闭气体的压强为( )
A．p＝p0＋ B．p＝p0＋
C．p＝p0－ D．p＝
解析：选C 对汽缸套受力分析，由平衡条件可知p0S＝Mg＋pS，解得p＝p0－，故C正确．
5．不同条件下理想气体的密度ρ随压强p变化的下列四种图线中，属等温变化的是( )
解析：选A 根据密度公式可知，ρ＝，一定质量的理想气体的密度与体积成反比，ρ∝，理想气体做等温变化，根据玻意耳定律可知，pV＝C，则p∝，联立解得ρ∝p，即ρ＝kp，A选项正确．
6.如图所示，两端开口的弯折的玻璃管竖直放置，三段竖直管内各有一段水银柱，两段空气封闭在三段水银柱之间，若左、右两管内水银柱长度分别为h1、h2，且水银柱均静止，则中间管内水银柱的长度为( )
A．h1－h2 B.
C. D．h1＋h2
解析：选D 设大气压强为p0，中间管水银柱长度为h，则左边空气的压强p左＝p0－p，右边空气的压强p右＝p0＋p＝p左＋ph，则h＝h1＋h2，故D正确．
7．(多选)如图所示为一定质量的气体在不同温度下的两条p-图线．由图可知( )
A．一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成正比
B．一定质量的气体在发生等温变化时，其p-图线的延长线是经过坐标原点的
C．T1>T2
D．T1解析：选BD 这是一定质量的气体在发生等温变化时的p-图线，由图线知p∝，所以p与V应成反比，A错误；由图可以看出，p-图线的延长线是过坐标原点的，故B正确；根据一定质量的气体同体积下温度越高压强越大，故C错误，D正确．
8.如图所示是一定质量的某种气体状态变化的p-V图象，气体由状态A变化至状态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
C．一直减小 D．先增大后减小
解析：选D 由图象可知，pAVA＝pBVB，所以A、B两状态的温度相等，在同一等温线上，可在p-V图上作出几条等温线．如图所示．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，故选D.
9.如图所示，两端开口的U形管，用两段水银封闭了一段空气，下列做法能使两管液面差h增大的是( )
A．环境温度升高
B．大气压强减小
C．从管口A注入水银
D．从管口B注入水银
解析：选C 以左侧管中封闭气体作为研究对象，设左侧上方水银柱长度为h左，封闭气体的压强p＝p0＋ph＝p0＋ph左，要使两侧水银面高度差h增大，即封闭气体的压强p＝p0＋ph变大．使气体升温，h左不变，封闭气体压强p＝p0＋ph左不变，两侧水银面高度差h不变，故A错误；减小大气压强，封闭气体的压强p＝p0＋ph＝p0＋ph左，h＝h左不变，故B错误；从左侧管口滴入水银，h左变大，封闭气体压强p＝p0＋ph左变大，由p＝p0＋ph可知，两侧水银高度差h增大，故C正确；从右侧管口滴入水银，h左不变，封闭气体压强p＝p0＋ph左不变，两侧水银面高度差h不变，故D错误．
10．(2019·广州执信中学期末考试)大气压强p0＝1.0×105 Pa.某容器的容积为V0＝20 L，装有压强为p1＝2.0×106 Pa的理想气体，如果保持气体温度不变，把容器的开关打开，待气体达到新的平衡时，容器内剩余的气体质量与原来气体的质量之比为( )
A．1∶19 B．1∶20
C．2∶39 D．1∶18
解析：选B 由玻意耳定律得p1V0＝p0V0＋p0V，因V0＝20 L，则V＝380 L，即容器中剩余20 L压强为p0的气体，而同样大气压下气体的总体积为400 L，所以剩余气体的质量与原来质量之比等于同压下气体的体积之比，即＝，B正确．
二、非选择题
11．如图所示，在用DIS验证“玻意耳—马略特定律”的实验中，用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系．
(1)实验研究的对象是 ，实验中应保持不变的参量是 ．
(2)实验中为了控制该参量不变，采取的主要措施比较合理的是 (多选)．
A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性
B．推拉活塞时要缓慢
C．不要用手直接握在注射器密闭气体的部分
D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气
解析：(1)实验研究的对象是注射器内密闭的气体，根据玻意耳定律可知，封闭气体做等温变化，实验中应保持不变的参量是气体温度．
(2)活塞与注射器之间要保持润滑，可以减小摩擦，不漏气可以保证气体质量一定，A选项错误；推拉活塞时，动作要慢，使其温度与环境保持一致，B选项正确；推拉活塞时，手不能握住注射器密闭气体部分，防止手对其起加热作用，从而保证气体的温度不变，C选项正确；实验前注射器内空气质量对温度没有影响，D选项错误．
答案：(1)注射器内密闭的气体 气体温度 (2)BC
12．如图1，两端封闭的直玻璃管竖直放置，一段高h＝2 cm的水银将管内气体分隔为上下两部分A、B，已知A、B两部分的长度分别为l1＝30 cm和l2＝10 cm，空气柱A的压强pA＝3 cmHg，现将玻璃管在竖直面内缓慢转动180°，如图2，整个过程中，气体温度始终保持不变，没有气体从管的一端通过水银溢入另一端．求：在图2状态下，气柱B的压强和气柱B的长度．
解析：1状态下：B的压强pB＝5 cmHg，
2状态下：设B的压强为pB′，B的长度为lB，
气柱A的压强为pA′，A的长度为lA，pA′＝pB′＋ph
对气柱A：有pAl1＝pA′lA，
对气柱B：有pBl2＝pB′lB，
又lA＋lB＝l1＋l2，
联立解得pB＝2.5 cmHg，lB＝20 cm.
答案：2.5 cmHg 20 cm
13．如图甲所示，一定质量的理想气体被质量为m的活塞封闭在导热良好的汽缸内，此时活塞静止且距离底部的高度为h，不计活塞与汽缸间的摩擦．外界大气压强为p0，汽缸截面积为S，重力加速度为g，求：
(1)图甲中封闭气体的压强p1；
(2)若在活塞上放置质量为m的铁块，活塞下滑Δh后再次静止，如图乙所示，求Δh.
解析：(1)图甲气体内部压强为p1，活塞静止，则得
p1S＝mg＋p0S①
得p1＝p0＋.②
(2)图乙中，活塞下滑后再次静止，p2S＝2mg＋p0S③
气体发生的是等温变化，由玻意耳定律
p1hS＝p2(h－Δh)S④
联立③④得Δh＝h.
答案：(1)p0＋ (2)h
课件27张PPT。第1节 气体的等温变化固知识、要点梳理体积V 压强 注射器 空气柱 刻度尺 直线 正比 反比 反比 pV p2V2 质量 双曲线 练能力、课后提升点 击 进 入
