《2019-2020學(xué)年高中物理 第4章 氣體 第1節(jié) 氣體實(shí)驗(yàn)定律 第1課時(shí) 隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-3》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年高中物理 第4章 氣體 第1節(jié) 氣體實(shí)驗(yàn)定律 第1課時(shí) 隨堂演練鞏固提升 魯科版選修3-3(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1節(jié) 氣體實(shí)驗(yàn)定律
第1課時(shí)
1.(多選)如圖所示,在一端封閉的玻璃管中,用一段水銀將管內(nèi)氣體與外界隔絕,管口向下放置,若將管傾斜,待穩(wěn)定后呈現(xiàn)的物理現(xiàn)象是( )
A.封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)增大
B.封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)減小
C.封閉端內(nèi)氣體的壓強(qiáng)不變
D.封閉端內(nèi)氣體的體積減小
解析:選AD.玻璃管由豎直到傾斜,水銀柱壓強(qiáng)ph減小,由p+ph=p0知?dú)怏w壓強(qiáng)增大,再由玻意耳定律知其體積減小,故A、D正確.
2.如圖所示,某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí),與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣,通過(guò)壓力傳感器感知管中的空氣壓力,從而控制進(jìn)水量.設(shè)溫度不變,洗衣缸內(nèi)水位升高,則細(xì)管中被封
2、閉的空氣( )
A.體積不變,壓強(qiáng)變小 B.體積變小,壓強(qiáng)變大
C.體積不變,壓強(qiáng)變大 D.體積變小,壓強(qiáng)變小
解析:選B.細(xì)管中封閉的氣體,可以看成一定質(zhì)量的理想氣體,洗衣缸內(nèi)水位升高,氣體壓強(qiáng)增大,因溫度不變,故做等溫變化,由玻意耳定律pV=C得,氣體體積減小,B選項(xiàng)正確.
3.空氣壓縮機(jī)的儲(chǔ)氣罐中儲(chǔ)有1.0 atm的空氣6.0 L,現(xiàn)再充入1.0 atm的空氣9.0 L.設(shè)充氣過(guò)程為等溫過(guò)程,空氣可看作理想氣體,則充氣后儲(chǔ)氣罐中氣體壓強(qiáng)為( )
A.2.5 atm B.2.0 atm
C.1.5 atm D.1.0 atm
解析:選A.
3、以全部參與該過(guò)程的氣體為研究對(duì)象由玻意耳定律知p1V1+p2V2=p3V1,即1.0 atm×6.0 L+1.0 atm×9.0 L=p3×6.0 L.解得p3=2.5 atm.
4.為了將空氣裝入氣瓶?jī)?nèi),現(xiàn)將一定質(zhì)量的空氣等溫壓縮,空氣可視為理想氣體.下列圖象能正確表示該過(guò)程中空氣的壓強(qiáng)p和體積V關(guān)系的是( )
解析:選B.根據(jù)玻意耳定律,pV=C,則p與成正比,故p-圖象為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線(xiàn),故選B.
5.如圖,容積為V1的容器內(nèi)充有壓縮空氣.容器與水銀壓強(qiáng)計(jì)相連,壓強(qiáng)計(jì)左右兩管下部由軟膠管相連.氣閥關(guān)閉時(shí),兩管中水銀面等高,左管中水銀面上方到氣閥之間空氣的體積為V2.打開(kāi)氣閥,
4、左管中水銀面下降;緩慢地向上提右管,使左管中水銀面回到原來(lái)高度,此時(shí)右管與左管中水銀面的高度差為h.已知水銀的密度為ρ,大氣壓強(qiáng)為p0,重力加速度為g;空氣可視為理想氣體,其溫度不變.求氣閥打開(kāi)前容器中壓縮空氣的壓強(qiáng)p1.
解析:選容器內(nèi)和左管內(nèi)空氣為研究對(duì)象,根據(jù)玻意耳定律,得p1V1+p0V2=(p0+ρgh)(V1+V2)
所以p1=p0+.
答案:p0+
[課時(shí)作業(yè)]
一、單項(xiàng)選擇題
1.彎曲管子內(nèi)部注有密度為ρ的水,部分是空氣,圖中所示的相鄰管子液面高度差為h,大氣壓強(qiáng)為p0,則圖中A點(diǎn)的壓強(qiáng)是( )
A.ρgh
B.p0+ρgh
C.p0+2ρgh
D.p
5、0+3ρgh
解析:選C.管子內(nèi)部空氣柱的氣體壓強(qiáng)為p空=p0+ρgh,而pA=p空+ρgh,所以pA=p0+2ρgh.
2.各種卡通形狀的氫氣球,受到孩子們的喜歡,特別是年幼的小孩,小孩一不小心松手,氫氣球會(huì)飛向天空,上升到一定高度會(huì)脹破,是因?yàn)? )
A.球內(nèi)氫氣溫度升高 B.球內(nèi)氫氣壓強(qiáng)增大
C.球外空氣壓強(qiáng)減小 D.以上說(shuō)法均不正確
解析:選C.氣球上升時(shí),由于高空處空氣稀薄,球外氣體的壓強(qiáng)減小,球內(nèi)氣體要膨脹,到一定程度時(shí),氣球就會(huì)脹破.
3.如圖,玻璃管內(nèi)封閉了一段氣體,氣柱長(zhǎng)度為l,管內(nèi)外水銀面高度差為h,若溫度保持不變,把玻璃管稍向上提起一段距離,則(
6、 )
A.h、l均變大
B.h、l均變小
C.h變大、l變小
D.h變小、l變大
解析:選A.一定質(zhì)量的某種氣體在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)跟體積成反比,即pV=C(常量).根據(jù)pl=c,l變大,p變小,根據(jù)p=p0-ρgh,h變大,選A.
4.如圖所示,有一段12 cm長(zhǎng)的汞柱,在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體,若開(kāi)口向上將玻璃管放置在傾角為30°的光滑斜面上,在下滑過(guò)程中被封氣體的壓強(qiáng)為(大氣壓強(qiáng)p0=76 cmHg)( )
A.76 cmHg B.82 cmHg
C.88 cmHg D.70 cmHg
解析:選A.水銀柱所處的狀態(tài)不是平衡狀態(tài),因此不能用平衡條件
7、來(lái)處理.水銀柱的受力分析如圖所示,因玻璃管和水銀柱組成系統(tǒng)的加速度a=gsinθ,所以對(duì)水銀柱,由牛頓第二定律得:p0S+Mgsinθ-pS=Ma,故p=p0.
5.如圖所示,在一個(gè)圓柱形導(dǎo)熱的汽缸中,用活塞封閉了一部分空氣,活塞與汽缸壁間是密封而光滑的,一彈簧秤掛在活塞上,將整個(gè)汽缸懸吊在天花板上.當(dāng)外界氣溫升高(大氣壓不變)時(shí)( )
A.彈簧秤示數(shù)變大
B.彈簧秤示數(shù)變小
C.彈簧秤示數(shù)不變
D.條件不足,無(wú)法判斷
解析:選C.本題只是分析彈簧秤的示數(shù)變化,因?qū)ζ准訜岬倪^(guò)程中,汽缸、氣體及活塞所受重力不變,所以彈簧秤對(duì)它們的拉力就不會(huì)變化,因此彈簧秤的示數(shù)不變.正確答案為C
8、.
6.如圖所示,粗細(xì)均勻的U形管豎直放置,管內(nèi)由水銀柱封住一段空氣柱.如果沿虛線(xiàn)所示的位置把開(kāi)口一側(cè)的部分截掉,保持彎曲部分管子位置不動(dòng),則封閉在管內(nèi)的空氣柱將( )
A.體積變小 B.體積變大
C.壓強(qiáng)變小 D.壓強(qiáng)不變
解析:選A.截掉處截?cái)嗪髩簭?qiáng)變大,被封閉氣體的壓強(qiáng)也就變大,氣體體積減?。?
二、多項(xiàng)選擇題
7.如圖所示,一根一端封閉的玻璃管開(kāi)口向下插入水銀槽中,管中封閉一定質(zhì)量的氣體,管內(nèi)水銀面低于管外,在溫度不變時(shí),將玻璃管稍向下插入一些,下列說(shuō)法正確的是( )
A.玻璃管內(nèi)氣體體積減小
B.玻璃管內(nèi)氣體體積增大
C.管內(nèi)外水銀面高度差減小
D.管內(nèi)
9、外水銀面高度差增大
解析:選AD.法一:極限分析法
設(shè)想把管壓下很深,則易知V減小,p增大,因?yàn)閜=p0+ph,所以h增大,即A、D選項(xiàng)正確.
法二:假設(shè)法
將玻璃管向下插入過(guò)程中,假設(shè)管內(nèi)氣體體積不變,則h增大,p=p0+ph也增大,由玻意耳定律判斷得V減小,故管內(nèi)氣體體積V不可能不變而是減小,由V減小得p=p0+ph增大,所以h也增大.即A、D選項(xiàng)正確.
8.一個(gè)開(kāi)口玻璃瓶?jī)?nèi)有空氣,現(xiàn)將瓶口向下按入水中,在水面下5 m深處恰能保持靜止不動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )
A.將瓶稍向下按,放手后又回到原來(lái)位置
B.將瓶稍向下按,放手后加速下沉
C.將瓶稍向上提,放手后又回到原處
10、
D.將瓶稍向上提,放手后加速上升
解析:選BD.瓶保持靜止不動(dòng),則受力平衡,即mg=ρgV,V為瓶?jī)?nèi)空氣體積,將瓶向下按后,瓶?jī)?nèi)外液面高度差變大,p增大,由玻意耳定律,V減小,mg>ρgV,故放手后加速下沉.同樣道理,D選項(xiàng)也正確.
9.如圖所示,p表示壓強(qiáng),V表示體積,T為熱力學(xué)溫度,各圖中正確描述一定質(zhì)量的氣體是等溫變化的是( )
解析:選ABC.A圖中可以直接看出溫度不變.B圖說(shuō)明p∝1/V,即pV=常數(shù),是等溫過(guò)程;C圖是雙曲線(xiàn)的一支,也是等溫線(xiàn);D圖的pV乘積越來(lái)越大,表明溫度升高.
10.如圖所示,兩端開(kāi)口的均勻玻璃管豎直插入水銀槽中,管中有一段水銀柱h1封閉一定
11、質(zhì)量的氣體,這時(shí)管下端開(kāi)口處內(nèi)、外水銀面高度差為h2,若保持環(huán)境不變,當(dāng)外界壓強(qiáng)增大時(shí),下列分析正確的是( )
A.h2變長(zhǎng) B.h2不變
C.h1上升 D.h1下降
解析:選BD.被封閉氣體的壓強(qiáng)p=p0+h1=p0+h2.故h1=h2,隨著大氣壓強(qiáng)的增大,被封閉氣體壓強(qiáng)也增大,由玻意耳定律知?dú)怏w的體積減小,空氣柱長(zhǎng)度變短,但h1、h2長(zhǎng)度不變,h1液柱下降,B、D項(xiàng)正確.
三、非選擇題
11.如圖所示是探究氣體等溫變化規(guī)律的簡(jiǎn)易裝置圖,下表是某小組的數(shù)據(jù).
序號(hào)
V/mL
p/(103 Pa)
pV/(105 Pa·mL)
1
20
1.001 0
20
12、.020
2
18
1.095 2
19.714
3
16
1.231 3
19.701
4
14
1.403 0
19.642
5
12
1.635 1
19.621
(1)若要研究p、V之間的關(guān)系,繪制圖象時(shí)應(yīng)選用________(填“p-V”或“p-”)作為坐標(biāo)系;
(2)仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)pV的值越來(lái)越小,可能的原因是________.
解析:(1)由表得,pV近似為定值,用p-坐標(biāo)時(shí),圖象類(lèi)似為直線(xiàn),而用p-V作為坐標(biāo)系時(shí)為曲線(xiàn),所以應(yīng)選用p-作為坐標(biāo)系.
(2)系統(tǒng)pV的值下降,可能原因是溫度下降、有氣體泄漏等原因,因是等溫變化,所以是漏氣.
13、
答案:(1)p- (2)漏氣
12.如圖所示,粗細(xì)均勻、導(dǎo)熱良好、裝有適量水銀的U形管豎直放置,右端與大氣相通,左端封閉氣柱長(zhǎng)l1=20 cm(可視為理想氣體),兩管中水銀面等高.現(xiàn)將右端與一低壓艙(未畫(huà)出)接通.穩(wěn)定后右管水銀面高出左管水銀面h=10 cm.環(huán)境溫度不變,大氣壓強(qiáng)p0=75 cmHg.求穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)(用“cmHg”作單位).
解析:設(shè)U形管橫截面積為S,右端與大氣相通時(shí)左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p1,右端與一低壓艙接通后左管中封閉氣體壓強(qiáng)為p2,氣柱長(zhǎng)度為l2,穩(wěn)定后低壓艙內(nèi)的壓強(qiáng)為p.左管中封閉氣體發(fā)生等溫變化,根據(jù)玻意耳定律得
p1V1=p2V2 ①
p1=p0 ②
p2=p+ph ③
V1=l1S ④
V2=l2S ⑤
由幾何關(guān)系得h=2(l2-l1) ⑥
聯(lián)立①②③④⑤⑥式,代入數(shù)據(jù)得p=50 cmHg.
答案:50 cmHg
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