答案:
ABD
解析:
根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对。
气体的温度越高时,等温图线的位置就越高,所以C错,D对。
3.一定质量的气体在温度保持不变时,压强增大到原来的4倍,则气体的体积变为原来的( )
A.4倍 B.2倍 C.
D.
答案:
D
解析:
根据玻意耳定律p1V1=p2V2,得
=
=
,即气体的体积变为原来的
4.各种卡通形状的氢气球,受到孩子们的喜欢,特别是年幼的小孩,小孩一不小心松手,氢气球会飞向天空,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
答案:
C
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。
5.如图水银柱上面封闭一段气体,管内外水银面高度差h=72cm,大气压强为76cmHg,下列说法正确的是( )
A.将管稍上提,h不变
B.将管稍上提,h变大
C.将管下插至管顶与管外水银面高度差为70cm时,管内外水银面高度差也是70cm
D.将管下插至C项所述位置时,管内外水银面高度差小于70cm
答案:
BD
解析:
由p·V=C知上提体积变大,压强变小,内外液面差变大,B对。
同样下插时,体积变小,压强变大,内外液面差变小,D对。
6.(新海高二检测)在“探究气体等温变化的规律”实验中,封闭的空气如图所示,U型管粗细均匀,右端开口,已知外界大气压为76cm汞柱高,图中给出了气体的两个不同的状态。
(1)实验时甲图气体的压强为________cmHg;乙图气体压强为________cmHg。
(2)实验时某同学认为管子的横截面积S可不用测量,这一观点正确吗?
答:
________(选填“正确”或“错误”)。
(3)数据测量完后在用图象法处理数据时,某同学以压强p为纵坐标,以体积V(或空气柱长度)为横坐标来作图,你认为他这样做能方便地看出p与V间的关系吗?
答:
________。
答案:
(1)76 80
(2)正确 (3)不能
解析:
(1)由连通器原理可知,甲图中气体压强为p0=76cmHg,乙图中气体压强为p0+4cmHg=80cmHg。
(2)由玻意耳定律p1V1=p2V2,即p1l1S=p2l2S,即p1l1=p2l2(l1、l2为空气柱长度),所以玻璃管的横截面积可不用测量。
(3)以p为纵坐标,以V为横坐标,作出p-V图是一条曲线,但曲线未必表示反比关系,所以应再作出p-
图,看是否是过原点的直线,才能最终确定p与V是否成反比。
7.(2012·辽宁本溪一中庄河高中高三联考)今有一质量为M的气缸,用质量为m的活塞封有一定质量的理想气体,当气缸水平横放时,空气柱长为L0(如图甲所示),若气缸按如图乙悬挂保持静止时,求气柱长度为多少。
已知大气压强为P0,活塞的横截面积为S,它与气缸之间无摩擦且不漏气,且气体温度保持不变。
答案:
P0L0S/(P0S-Mg)
解析:
对缸内理想气体,平放初态
P1=P0,V1=L0S
悬挂末态:
对缸体,Mg+P2S=P0S
即P2=P0-Mg/S
V=LS
由玻意耳定律:
P1V1=P2V2即P0L0S=(P0-Mg/S)LS
得:
气柱长度为L=P0L0S/(P0S-Mg)
能力提升
1.(2012·上海市青浦区高三期末)已知两端开口的“
”型管,且水平部分足够长,一开始如右图所示,若将玻璃管稍微上提一点,或稍微下降一点时,被封
闭的空气柱的长度分别会如何变化?
( )
A.变大;变小
B.变大;不变
C.不变;不变
D.不变;变大
答案:
D
解析:
上提时空气柱压强不变,空气柱的长度不变;下降时空气柱压强变小,空气柱长度变大,所以D选项正确。
2.在室内,将装有5atm的6L气体的容器的阀门打开后,从容器中逸出的气体相当于(设室内大气压强p0=1atm)( )
A.5atm,3LB.1atm,24L
C.5atm,4.8LD.1atm,30L
答案:
BC
解析:
当气体从阀门跑出时,温度不变,所以p1V1=p2V2,当p2=1atm时,得V2=30L,逸出气体30L-6L=24L,B正确。
据p2(V2-V1)=p1V1′得V1′=4.8L,所以逸出的气体相当于5atm下的4.8L气体。
C正确,故应选B、C。
3.容积为20L的钢瓶内,贮有压强为1.5×107Pa的氧气。
打开钢瓶的阀门,让氧气分装到容积为5L的氧气袋中(袋都是真空的),充气后的氧气袋中氧气压强都是1.0×106Pa,设充气过程不漏气,环境温度不变,则这瓶氧气最多可分装( )
A.60袋B.56袋
C.50袋D.40袋
答案:
B
解析:
设可分装n袋,取全部气体研究,据玻意耳定律有:
p1V=p2V+np2V0
1.5×107Pa×20L=1.0×106Pa×20L+n×1.0×106Pa×5L,解得n=56,B选项正确。
4.
如图所示,一试管开口朝下插入盛水的广口瓶中,在某一深度静止时,管内有一定的空气。
若向广口瓶中缓慢倒入一些水,则试管将( )
A.加速上浮
B.加速下沉
C.保持静止
D.以原静止位置为平衡位置上下振动
答案:
B
解析:
题图中试管在水下某深度处于静止状态,浮力(等于排开水的重力)与试管重力相平衡。
当试管中空气压强稍大些,即试管稍下移或向广口瓶中加水时,试管内的空气被压缩,浮力将减小,试管将下沉,在下沉的过程中,空气所受压强越来越大,浮力越来越小,试管将加速下沉。
5.
如图所示的是医院用于静脉滴注的装置示意图,倒置的输液瓶上方有一气室A,密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管,其中a管与大气相通,b管为输液软管,中间又有一气室B,而其c端则通过针头接人体静脉。
(1)若气室A、B中的压强分别为pA、pB则它们与外界大气压强p0间的大小关系应为________;
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下,药液滴注的速度是________。
(填“越滴越快”、“越滴越慢”或“恒定”)
答案:
(1)pB>p0>pA
(2)恒定
解析:
(1)因a管与大气相通,故可以认为a管上端处压强即为大气压强,这样易得pAp0,即有pB>p0>pA。
(2)当输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定时,由于a管上端处的压强与人体血管中的压强都保持不变,故b管中间气体部分的压强也不变,所以药液滴注的速度是恒定不变的。
6.粗细均匀的玻璃管,一端封闭,长为12cm,一个潜水员手持玻璃管开口向下潜入水中,当潜到水下某深度时看到水进入玻璃管中2cm,求潜水员潜入水中的深度。
(取水面上大气压强p0=1.0×105Pa,g取10m/s2)
答案:
2m
解析:
设潜水员潜入水下的深度为h,玻璃管的横截面积为S,管内气体的初状态:
p0,12S,末状态:
p0+ρgh,10S。
由玻意耳定律,得p0·12S=(p0+ρgh)·10S,得h=
=2m。
7.
如图为气压式保温瓶的原理图,保温瓶内水面与出水口的高度差为h,瓶内密封空气体积为V,设水的密度为ρ,大气压强为p0,欲使水从出水口流出,瓶内空气压缩量ΔV至少为多少?
(设瓶内弯曲管的体积不计,压前水面以上管内无水,温度保持不变,各物理量的单位均为国际单位)
答案:
解析:
压水前:
p1=p0,V1=V
压水后水刚流出时:
p2=p0+ρgh
V2=V-ΔV,由玻意耳定律:
p1V1=p2V2
即p0V=(p0+ρgh)(V-ΔV)
解得ΔV=
。