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1、
第八章 第1節(jié)
基礎(chǔ)夯實
一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題)
1．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，氫氣球會飛向天空，上升到一定高度會脹破，是因為( C )
A．球內(nèi)氫氣溫度升高 B．球內(nèi)氫氣壓強增大
C．球外空氣壓強減小 D．以上說法均不正確
解析：以球內(nèi)氣體為研究對象，氣球上升時，由于高空處空氣稀薄，球外氣體的壓強減小，球內(nèi)氣體要膨脹，到一定程度時，氣球就會脹破。
2．(威海市2016年高三模擬)如圖所示，D→A→B→C表示一定質(zhì)量的某種氣體狀態(tài)變化的一個過
程，則下列說法正確的是( A )
2、A．D→A是一個等溫過程
B．A→B是一個等溫過程
C．A與B的狀態(tài)參量相同
D．B→C體積減小，壓強減小，溫度不變
解析：D→A是一個等溫過程，A對；A、B兩狀態(tài)溫度不同，A→B的過程中不變，則體積V不變，此過程中氣體的壓強、溫度會發(fā)生變化，B、C錯，B→C是一個等溫過程，V增大，p減小，D錯。
3.如圖所示，某種自動洗衣機進水時，與洗衣缸相連的細管中會封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進水量。設(shè)溫度不變，洗衣缸內(nèi)水位升高，則細管中被封閉的空氣( B )
A．體積不變，壓強變小 B．體積變小，壓強變大
C．體積不變，壓強變大 D．體積變小，壓強變
3、小
解析：以細管中封閉氣體為研究對象，當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位升高時，細管中封閉氣體壓強變大，而氣體溫度不變，則由玻意爾定律知，氣體體積變小，故B項正確。
4．(陜西省黃陵中學(xué)2017年高二下學(xué)期檢測)如圖所示，內(nèi)徑均勻、兩端開口的V形管，B支管豎直插入水銀槽中，A支管與B支管之間的夾角為θ，A支管中有一段長為h的水銀柱保持靜止，下列說法中正確的是
( BD )
A．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高h
B．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面高hcosθ
C．B管內(nèi)水銀面比管外水銀面低hcosθ
D．管內(nèi)封閉氣體的壓強比大氣壓強小hcosθ高水銀柱
解析：以A管中的水銀柱為研究對象，則有pS＋hcosθS
4、＝p0S，B管內(nèi)壓強p＝p0－h(huán)cosθ，顯然p
5、用以上的直接測量數(shù)據(jù)，寫出大氣壓強的最終表達式p0＝，本實驗中第(2)實驗步驟是多余的。
解析：開始時氣體的壓強為p0，向右水平緩慢拉動活塞到一定位置，彈簧秤讀數(shù)為F時氣體的壓強p1：
p1＝p0－＝p0－＝p0－
該過程中溫度不變，則：p0V1＝p1V2
整理得：p0＝
由上面的式子可知，在表達式中，與活塞及固定在其上的支架的總質(zhì)量無關(guān)，所以步驟(2)是多余的。
6．(山東省棗莊市第八中學(xué)2017～2018學(xué)年高二月考)如圖是氣壓式保溫瓶的原理圖，保溫瓶內(nèi)水面與出水口的高度差為h，瓶內(nèi)密封空氣體積為V，設(shè)水的密度為ρ，大氣壓強為p0，欲使水從出水口流出，瓶內(nèi)空氣壓縮量ΔV至少為多
6、少？(設(shè)瓶內(nèi)彎曲管的體積不計，壓前水面以上管內(nèi)無水，溫度保持不變，各物理量的單位均為國際單位)。
答案：
解析：壓水前： p1＝p0 V1＝V
壓水后水剛流出時：p2＝p0＋ρgh，V2＝V－ΔV
由玻意耳定律：p1V1＝p2V2，
即p0V＝(p0＋ρgh)(V－ΔV)，
解得ΔV＝
能力提升
一、選擇題(單選題)
1．有一段12cm長的汞柱，在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體，若開口向上將玻璃管放置在傾角為30°的光滑斜面上，在下滑過程中被封氣體的壓強為(大氣壓強p0＝76cmHg)( A )
A．76cmHg B．82cmHg
C．88cmHg D．70cm
7、Hg
解析：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來處理。水銀柱的受力分析如圖所示，因玻璃管和水根柱組成系統(tǒng)的加速度a＝gsinθ，所以對水銀柱由牛頓第二定律得：
p0S＋mgsinθ－pS＝ma，
故p＝p0。
2.用注射器做“探究氣體等溫變化規(guī)律”的實驗中，取幾組p、V值后，用p作縱坐標(biāo)，作橫坐標(biāo)，畫出p－圖象是一條直線，把這條直線延長后未通過坐標(biāo)原點，而與橫軸相交，如圖所示，可能的原因是( D )
A．各組的取值范圍太小
B．堵塞注射器小孔的橡膠套漏氣
C．在實驗中用手握住注射器而沒能保持溫度不變
D．壓強的測量值偏小
解析：因p－圖象為一直線，故氣體的質(zhì)量一
8、定、溫度不變的條件得到滿足，B、C錯誤；取值范圍大小對實驗無太大影響，A錯誤；如圖所示，先將圖線反向延長并和縱坐標(biāo)交于－p，然后將軸向下平移到－p，圖象過原點，可見壓強總偏小，D正確。
3．如圖所示，一試管開口朝下插入盛水的廣口瓶中，在某一深度靜止時，管內(nèi)有一定的空氣。若向廣口瓶中緩慢倒入一些水，則下列說法正確的是( B )
A．試管將加速上浮
B．試管將加速下沉
C．試管將保持靜止
D．試管將以原靜止位置為平衡位置上下振動
解析：題圖中試管在水下某深度處于靜止?fàn)顟B(tài)，浮力(等于排開水的重力)與試管重力相平衡。當(dāng)試管中空氣壓強稍大些，即試管稍下移或向廣口瓶中加水時，試管內(nèi)的空氣被壓縮
9、，浮力將減小，試管將下沉，在下沉的過程中，空氣所受壓強越來越大，浮力越來越小，試管將加速下沉。
4．(河北省邢臺市第一中學(xué)2017－2018學(xué)年高二下學(xué)期月考)鋼瓶中裝有一定質(zhì)量的氣體，現(xiàn)在用兩種方法抽鋼瓶中的氣體：第一種方法是用小抽氣機，每次抽出1L氣體，共抽取三次；第二種方法是用大抽氣機，一次抽取3L氣體，這兩種抽法中，抽取氣體質(zhì)量較大的是( A )
A．第一種抽法
B．第二種抽法
C．兩種抽法抽出的氣體質(zhì)量一樣大
D．無法判斷
解析：第一種：溫度不變，由玻意耳定律：P0V＝P1(V＋1)，解得P1＝P0()，同理，P2＝P1()，P3＝P2()＝P0()3；第二種：P0V＝P
10、′(V＋3)，解得P′＝P0()＞P3；壓強小的抽取的氣體多，故選A。
5．(南京市燕子磯中學(xué)2017年高二下學(xué)期檢測)容積為20L的鋼瓶內(nèi)，貯有壓強為1.5×107Pa的氧氣。打開鋼瓶的閥門，讓氧氣分裝到容積為5L的氧氣袋中(袋都是真空的)，充氣后的氧氣袋中氧氣壓強都是1.0×106Pa，設(shè)充氣過程不漏氣，環(huán)境溫度不變，則這瓶氧氣最多可分裝( B )
A．60袋 B．56袋
C．50袋 D．40袋
解析：設(shè)可分裝n袋，取全部氣體研究，據(jù)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
11、選項正確。
二、非選擇題
6．(重慶市永興中學(xué)2017－2018學(xué)年高二下學(xué)期期末)今有一質(zhì)量為M的氣缸，用質(zhì)量為m的活塞封有一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)氣缸水平橫放時，空氣柱長為L0(如圖甲所示)，若氣缸按如圖乙懸掛保持靜止時，求氣柱長度為多少。已知大氣壓強為p0，活塞的橫截面積為S，它與氣缸之間無摩擦且不漏氣，且氣體溫度保持不變。
答案：p0L0S/(p0S－Mg)
解析：對缸內(nèi)理想氣體，平放初態(tài)
p1＝p0，V1＝L0S
懸掛末態(tài)：對缸體，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：氣
12、柱長度為L＝p0L0S/(p0S－Mg)
7．一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質(zhì)量M＝3×103kg、體積V0＝0.5m3的重物捆綁在開口朝下的浮筒上。向浮筒內(nèi)充入一定質(zhì)量的氣體，開始時筒內(nèi)液面到水面的距離h1＝40m，筒內(nèi)氣體體積V1＝1m3。在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面到水面的距離為h2時，拉力減為零，此時氣
體體積為V2，隨后浮筒和重物自動上浮。求V2和h2。
已知大氣壓強p0＝1×105Pa，水的密度ρ＝1×103kg/m3，重力加速度的大小g＝10m/s2。不計水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略。
答案：2.5m3 10m
解析：當(dāng)F＝0時，由平衡條件得
Mg＝ρg(V0＋V2)①
代入數(shù)據(jù)得
V2＝2.5m3②
設(shè)筒內(nèi)氣體初態(tài)、末態(tài)的壓強分別為p1、p2，由題意得
p1＝p0＋ρgh1③
p2＝p0＋ρgh2④
在此過程中筒內(nèi)氣體溫度和質(zhì)量不變，由玻意耳定律得
p1V1＝p2V2⑤
聯(lián)立②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得
h2＝10m
人教版物理選修33：第8章 氣體 第1節(jié) 課堂作業(yè) 含解析
