1、1第 1节 气体的等温变化对点训练考点 1 气体的三个状态参量及压强的计算1.(多选)一定质量的气体，在等温变化过程中，下列物理量中发生改变的有( )A.分子的平均速率 B单位体积内的分子数C.气体的压强 D分子总数E.气体的体积答案 BCE解析 等温变化过程中，温度不变，则分子的平均动能不变，所以分子的平均速率不变， p、 V发生相应的变化，单位体积内的分子数也随之发生相应变化，但分子总数不变，故 B、C、E 正确。2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.
2、p p0 B p p0mgS M m gSC.p p0 D pMgS mgS答案 C2解析 对汽缸缸套进行受力分析，如图所示。由平衡条件可得： p0S Mg pS，所以p p0 ，故 C项正确。MgS3.用 DIS研究一定质量气体在温度不变时，压强与体积关系的实验装置如图甲所示，实验步骤如下：把注射器活塞移至注射器中间位置，将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；移动活塞，记录注射器的刻度值 V，同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p；用 V 图象处理实验数据，得出如图乙所示的图线。1p(1)为了保持封闭气体的质量不变，实验中采取的主要措施是_；(2)为了保持封闭气体的温度不变，实
3、验中采取的主要措施是_和_；(3)如果实验操作规范、正确，但如图乙所示的 V 图线不过原点，则 V0代表1p_。答案 (1)在注射器活塞上涂润滑油(2)移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器封闭气体部分(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积3解析 (1)通过涂润滑油可使注射器不漏气，从而保持其质量不变。(2)缓慢移动活塞是为了有足够的时间使封闭气体与外界进行热交换，不用手握住注射器也是为了不使手上的热量传递给封闭气体，从而保持气体温度不变。(3)注射器与压强传感器连接部位有气体，从而使图线不过原点。考点 2 玻意耳定律4.一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
4、原来的 ( )A.4倍 B2 倍 C. D.12 14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 。V2V1 p1p2 14 145.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，压强变小答案 B解析 水位升高，压强变大，由玻意耳定律 pV C可知封闭气体体积减小，选项 B正确。46如图，玻璃管内封闭了一段气体，气柱长度为 l，管内外水银面高度差为 h
5、。若温度保持不变，把玻璃管稍向上提起一段距离，则( )A.h、 l均变大 B h、 l均变小C.h变大 l变小 D h变小 l变大答案 A解析 开始时，玻璃管中的封闭气体的压强 p1 p0 gh ，上提玻璃管，假设 h不变，则 l变长，由玻意耳定律得， p1lS p2(l l)S，所以气体内部压强小了，大气压 p0必然推着液柱上升，假设不成立， h必然变大一些。最后稳定时，封闭气体的压强p2 p0 g (h h)减小，再根据玻意耳定律， p1l1S p2l2S， l2l1， l变大，故 A正确。7如图所示，封闭端有一段长 40 cm的空气柱，左右两边水银柱的高度差是 19 cm，大气压强为 7
6、6 cmHg，要使两边管中的水银面一样高，需要再注入_cm 长的水银柱。答案 39解析 封闭气体做等温变化，由于初态 p1 p0 ph(7619) cmHg57 cmHg， l140 cm，末态 p2 p076 cmHg，由玻意耳定律得： p1l1S p2l2S，解得 l230 cm，需再注入的水银柱长： l h2( l1 l2)39 cm。考点 3 pV图象与 p 图象的应用1V8(多选)如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是( )5A.一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比B.一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的C.由图可知 T1 T2D
7、.由图可知 T1 T2答案 ABD解析 根据等温图线的物理意义可知 A、B 选项都正确，气体的温度越高时，等温图线的位置就越远离原点，所以 C错误，D 正确。9.如图所示是一定质量的某种气体状态变化的 pV图象，气体由状态 A变化到状态 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.先减小后增大 D先增大后减小答案 D解析 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 pV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。综合训练610.(多选
8、)如图所示，在一端封闭的玻璃管中，用一段水银将管内气体与外界隔绝，管口向下放置，若将管倾斜，则呈现的物理现象是( )A.封闭端内气体的压强增大B.封闭端内气体的压强减小C.封闭端内气体的压强不变D.封闭端内气体的体积减小答案 AD解析 被封闭气体的压强 p p0 水银 gh，其中 h为水银柱的竖直高度，故当管倾斜时 h将减小，压强 p增大，又由于气体做等温变化，由玻意耳定律知，压强增大，体积减小。选项 A、D 正确。11气压式保温瓶内密封空气的体积为 V，瓶内水面与出水口的高度差为 h，如图所示。设水的密度为 ，大气压强为 p0，欲使水从出水口流出，瓶内空气压缩量 V至少应为_。答案 ghVp
9、0 gh解析 开始时瓶内气压为 p0，水恰好流出时，气压为 p0 gh ，根据玻意耳定律，p0V( p0 gh )(V V)，解得 V 。 ghVp0 gh12.如图为一种减震垫，上面布满了圆柱状薄膜气泡，每个气泡内充满体积为 V0，压强为 p0的气体，当平板状物品平放在气泡上时，气泡被压缩。若气泡内气体温度保持不变，7当体积压缩到 V时气泡与物品接触面的面积为 S，求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜的压力。答案 p0SV0V解析 设压力为 F，压缩后气体压强为 p。由 p0V0 pV和 F pS得 F p0S。V0V13.自行车轮胎的容积是 3 L，所装气体的压强为 4105 Pa。如果温度保持不变，把自行车轮胎的气阀打开以后，气体慢慢跑到大气中，请问轮胎里剩下的气体是原来的百分之几？设大气压是 1.0105 Pa。答案 25%解析 以容器原装气体为研究对象。初始状态： p1410 5 Pa， V13 L，末状态： p21.010 5 Pa，体积为 V2，由于温度不变，根据玻意耳定律 p1V1 p2V2，V2 L12 L，p1V1p2 410531.0105所以 100%25%，3 L12 L即剩下的气体为原来的 25%。
