学习方略高中物理鲁科版选修33课时训练速提升气体实验定律时.docx
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学习方略高中物理鲁科版选修33课时训练速提升气体实验定律时
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课时训练·速提升
【基础达标】
1.（基础理论辨析题）关于玻意耳定律,下列说法正确的是（ ）
A.玻意耳定律只是由法国科学家玻意耳独立通过实验发现的
B.在温度不变的条件下,气体的压强与体积成反比
C.一定质量的气体,在温度不变的条件下,气体的压强与体积成正比
D.玻意耳定律的适用条件是气体的质量一定、温度不变
E.在玻意耳定律中气体的三个状态参量都发生变化
F.一定质量的气体,在温度不变的条件下,气体的压强与体积的倒数成正比
2.描述气体状态的参量是指（ ）
A.质量、温度、密度 B.温度、体积、压强
C.质量、压强、温度D.密度、压强、温度
3.一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的n倍,则压强变为原来的倍数为（ ）
A.2n B.n C.
D.
4.在验证“玻意耳—马略特定律”的实验中,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
5.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。
设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气（ ）
A.体积不变,压强变小 B.体积变小,压强变大
C.体积不变,压强变大D.体积变小,压强变小
6.一定质量的理想气体的p-V图如图所示,a、b、c三点所表示的状态温度分别为Ta、Tb、Tc,那么（ ）
A.Ta=TbB.Tb=Tc
C.Tc=TaD.Tc>Ta
7.如图所示,一横截面积为S的圆柱形容器竖直放置,圆板A的上表面是水平的,下表面是倾斜的,且下表面与水平面的夹角为θ,圆板的质量为M,不计一切摩擦,大气压强为p0,则被圆板封闭在容器中的气体的压强为（ ）
A.p0+
B.
C.p0+
D.p0+
8.体检已经越来越受到人们的重视,在体检中抽血化验是常规项目,将有针头的一端插入胳膊上的静脉,将另一端通过胶管与封闭的抽血化验用容器相连,如图为抽血化验时用的容器,封闭容器使用前气压为0.9atm,当容器内气压变为
1atm时,抽血过程完毕。
若容器的容积为50mL,抽血过程中认为容器内气体的温度不发生变化,则此容器可以抽多少静脉血?
【能力提升】
1.（2013·福建高考）某自行车轮胎的容积为V,里面已有压强为p0的空气,现在要使轮胎内的气压增大到p,设充气过程为等温过程,空气可看作理想气体,轮胎容积保持不变,则还要向轮胎充入温度相同,压强也是p0,体积为（ ）的空气。
A.
V B.
V
C.（
-1）VD.（
+1）V
2.如图所示,一定质量的气体由状态A变到状态B再变到状态C的过程,A、C两点在同一条双曲线上,则此变化过程中（ ）
A.从A到B的过程温度升高
B.从B到C的过程温度升高
C.从A到C的过程温度先降低再升高
D.A、C两点的温度相等
3.如图所示,一根一端封闭的玻璃管开口向下插入水银槽中,管内封闭一定质量的气体,管内水银面低于管外,在温度不变时,将玻璃管稍向下插入一些,则下列说法正确的是（ ）
A.玻璃管内气体体积减小
B.玻璃管内气体体积增大
C.管内外水银面高度差减小
D.管内外水银面高度差增大
4.（2013·重庆高考）汽车未装载货物时,某个轮胎内气体的体积为V0,压强为p0;装载货物后,该轮胎内气体的压强增加了Δp,若轮胎内气体视为理想气体,其质量、温度在装载货物前后均不变,求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量。
5.（能力挑战题）（2012·山东高考）如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1=20cm（可视为理想气体）,两管中水银面等高。
现将右端与一低压舱（未画出）接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。
（环境温度不变,大气压强p0=75cmHg）求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”作单位）。
答案解析
【基础达标】
1.【解析】选D、F。
玻意耳定律是由英国科学家玻意耳和法国科学家马略特先后独立通过实验发现的,A错;玻意耳定律的适用条件是气体的质量一定、温度不变,故D对,B、E错;玻意耳定律的结论是气体的压强与体积成反比,或气体的压强与体积的倒数成正比,故C错,F对。
2.【解析】选B。
气体状态参量是指温度、压强和体积,B对。
3.【解析】选C。
设气体原来体积为V,气体质量一定、温度不变,由玻意耳定律知p1V=p2nV,解得p2=
故C正确。
4.【解析】选B。
玻意耳定律成立的前提条件是质量一定、温度不变的气体,A会造成气体的质量发生变化,会对实验的准确性造成很大的影响,故A错;D会造成温度发生变化,也会对实验的准确性造成很大的影响,故D错;针筒壁与活塞之间存在的摩擦越大,对压强的读数造成的偏差就会越大,故C错;本实验与针筒的横截面积无关,因此只能选B。
5.【解析】选B。
由题图可知,空气被封闭在细管内,水面升高时,气体体积减小,根据玻意耳定律知,气体压强增大,B选项正确。
6.【解析】选B、D。
由于同一等温线上的各点p、V乘积相同,而p、V乘积较大的点所在的双曲线离坐标原点较远,因而对应的温度也较高。
由图可知b、c两点的p、V乘积相同,因此b、c两点应在同一等温线上,故B正确;而点a对应的p、V乘积最小,所在等温线离坐标原点最近,温度最低,故D正确。
7.【解析】选D。
以圆板为研究对象,如图所示。
竖直方向受力平衡。
pS'cosθ=p0S+Mg
S'=
所以p
cosθ=p0S+Mg
即p=p0+
故此题应选D选项。
8.【解析】设化验用容器的容积为V,使用前气压为0.9atm时为状态1,p1=0.9atm,V1=50mL。
当容器内气压变为1atm,抽血过程完毕时为状态2,p2=1atm,气体温度不变,由玻意耳定律知p1V1=p2V2得V2=45mL,故此容器可以抽50mL-45mL=5mL静脉血。
答案：
5mL
【能力提升】
1.【解题指南】解答本题时应理解以下两点:
（1）理想气体的等温过程利用玻意耳定律;
（2）将要充入的气体和轮胎内的气体作为研究对象,满足质量不变条件。
【解析】选C。
设将要充入的气体的体积为V',据玻意耳定律有p0（V+V'）=pV,
解得V'=（
-1）V,故选C。
【变式备选】一定质量的理想气体,压强为3atm,保持温度不变,当压强减小2atm时,体积变化4L,则该气体原来的体积为（ ）
A.
L B.2L C.
L D.8L
【解析】选B。
设气体原来体积为V,气体温度不变,由玻意耳定律知p1V=p2（V+4）,
3×V=1×（V+4）,解得V=2L,故B正确。
2.【解析】选A、D。
由题意可知,A、C两点在同一条双曲线上,所以A、C两点的温度相等,D正确。
B点所在等温线比A点所在等温线离原点远,所以从A到B的过程温度升高,从B到C的过程温度降低,A正确,B、C错误。
3.【解析】选A、D。
解法一：
极限分析法：
设想把玻璃管压下很深,则易知V减小,p增大,又因为p=p0+ph,所以h增大,即A、D选项正确。
解法二：
假设法：
将玻璃管向下插入的过程中,假设管内气体体积不变,则h增大,p=p0+ph也增大,温度不变时,由玻意耳定律判断得,管内气体体积V不可能不变而应减小;由V减小得p=p0+ph增大,所以h增大,即A、D选项正确。
【总结提升】汞柱移动或液面升降问题的处理方法
当被封气体的状态发生变化时,将引起与之关联的汞柱发生移动,是否移动以及如何移动的问题可以通过假设推理法来解决。
（1）假设推理法：
根据题设条件,假设发生某种特殊的物理现象或物理过程,运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理,得出正确的答案。
巧用假设推理法可以化繁为简,化难为易,快速解题。
（2）温度不变情况下的液柱移动问题的特点是：
在保持温度不变的情况下改变其他题设条件,从而引起封闭气体的液柱的移动（或液面的升降,或气体体积的增减）。
解决这类问题通常假设液柱不移动,或液面不升降,或气柱体积不变,然后从此假设出发,运用玻意耳定律等有关知识进行推论,求得正确答案。
4.【解析】对轮胎内的气体:
初状态:
p1=p0,V1=V0
末状态:
p2=p0+Δp,V2=ΔV+V0
由玻意耳定律得p1V1=p2V2
解得:
ΔV=-
答案:
-
5.【解析】设U型管横截面积为S,右端与大气相通时,左管中封闭气体的压强为p1,右端与一低压舱接通后,左管中封闭气体的压强为p2,气柱长度l2,稳定后低压舱内的压强为p。
高为h的水银柱产生的压强为ph。
左管中封闭气体发生等温变化,
根据玻意耳定律得
p1V1=p2V2 ①
p1=p0 ②
p2=p+ph ③
V1=l1S ④
V2=l2S ⑤
由几何关系得h=2（l2-l1） ⑥
联立①②③④⑤⑥式,
代入数据得p=50cmHg
答案：
50cmHg
【变式备选】如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动。
取一小盒沙子缓慢地倒在活塞上表面。
沙子倒完时,活塞下降了
。
再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞上表面。
外界大气的压强和温度始终保持不变,求此次沙子倒完时活塞相对于气缸底部的高度。
【解析】设大气和活塞对气体的总压强为p0,加一小盒沙子对气体产生的压强为p,
由玻意耳定律得
p0hS=（p0+p）（h-
h）S ①
由①式得p=
p0 ②
再加一小盒沙子后,
气体的压强变为p0+2p。
设第二次加一小盒沙子后,活塞的高度为h',
由玻意耳定律得
p0hS=（p0+2p）h'S ③
联立②③式解得h'=
h
答案：
h
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