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1、滾動檢測(五) 氣 體
圖1
一、選擇題(本題共10小題,每小題7分,共70分.在每小題給出的四個選項中,至少有一個是正確的,全選對的得7分,選對但不全的得4分,有選錯的得0分.)
1. 如圖1所示,在均勻U型管兩端開口,裝有如圖所示的水銀,今在管的一側(cè)B上端加入同種液體,設(shè)緩緩加入且中間不留空隙,則B、C液面高度差將 ( ).
A.變大 B.變小
C.不變 D.不能確定
解析 在B端加入水銀后,A段水銀柱不變,左側(cè)密閉氣體的壓強不變,則B、C液面高度差不變,故C項正確.
答案 C
圖2
2. 如圖2所示,一根一端封閉的玻璃管開口向下插
2、入水銀槽中,內(nèi)封有一定質(zhì)量的氣體,管內(nèi)水銀面低于管外.在溫度不變時,將玻璃管少向下插入一些,下列說法正確的是 ( ).
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)外水銀面高度差增大
解析 假設(shè)水銀柱相對試管不動,即管內(nèi)水銀面隨著試管下降,則管內(nèi)外水銀面高度差增加,內(nèi)外壓強平衡破壞,管內(nèi)水銀面上升,氣體體積等溫壓縮,由玻意爾定律可知,壓強增大.故A、D正確.
答案 AD
3.如圖3所示,一豎直放置開口向上的均勻玻璃管內(nèi)用水銀柱封有一定質(zhì)量的空氣(可視為理想氣體),水銀與玻璃管間摩擦力不計,開始時玻璃
3、管處于靜止狀態(tài),當玻璃管豎直落下時,在最初的較短時間里( ).
A.水銀和玻璃管的加速度都等于重力加速度g
圖3
B.水銀和玻璃管的加速度都不等于重力加速度g
C.水銀的加速度在變大
D.玻璃管的加速度在變小
解析 當玻璃管豎直落下時,水銀柱失重,產(chǎn)生的壓強減小,氣體體積增大,玻璃管的加速度大于g,且變小,水銀柱的加速度小于g,且變大.
答案 BCD
4. 如圖4所示,是一定質(zhì)量的理想氣體的某種狀態(tài)變化過程,對這三個過程的以下說法中正確的是
( ).
A.a(chǎn)→d過程氣體的體積增加
圖4
B.b→d過程氣體的體積不變
C.c→d過程氣體的體積增加
D.a(chǎn)→d過程氣
4、體的體積不變
解析 一定質(zhì)量的理想氣體,若體積不變,壓強與熱力學溫度成正比,在p-T圖中,是一條過原點的傾斜直線,不同p-T圖線的斜率的大小反映氣體體積,斜率越大,氣體體積越小,斜率越小,體積越大.
答案 AB
5.一定質(zhì)量的理想氣體,經(jīng)歷了如圖5所示的狀態(tài)變化過程,則此三個狀態(tài)的溫度之比是 ( ).
圖5
A.1∶3∶5 B.3∶6∶5
C.3∶2∶1 D.5∶6∶3
解析 由理想氣體狀態(tài)方程得:=C(C為常數(shù)),可見pV=TC,即pV的乘積與溫度T成正比,故B項正確.
答案 B
圖6
6.一定質(zhì)量理想氣體,狀
5、態(tài)變化過程如圖6(p-V)中ABC圖線所示,其中BC為一段雙曲線.若將這一狀態(tài)變化過程表示在下圖中的p-T圖或V-T圖上,其中正確的是
( ).
答案 AC
7.有一段長12 cm的汞柱,在均勻玻璃管中封住一定質(zhì)量的氣體,若開口向上放置在傾角為30°的光滑斜面上,則在玻璃管自由沿斜面下滑的過程中,被封氣體的壓強為(大氣壓強p0=76 cmHg) ( ).
A.76 cmHg B.82 cmHg
C.88 cmHg D.70 cmHg
解析 以玻璃管和水銀整體為研究對象,系統(tǒng)的加速度為;對于水銀柱,假
設(shè)沿斜面自由下滑的加
6、速度也是,故封閉氣體的壓強p=p0,故A正確.
答案 A
圖7
8.如圖7所示,在光滑的水平面上,有一個內(nèi)外壁都光滑的氣缸,氣缸的質(zhì)量為M,氣缸內(nèi)有一質(zhì)量為m(mp2 B.p1V2 D.V1
7、S=Ma,解得p1=p0+;向右推時,對于活塞,有p2S-p0S=ma,解得p2=p0+,可見p1>p2,由玻意爾定律得V1
8、距地面的高度將減小
D.若外界氣溫升高,則氣缸的上底面距地面的高度將增大
圖9
解析 外界大氣壓增大時,氣體體積減小,但對于整個系統(tǒng),彈簧的彈力恒等于系統(tǒng)的總重量,彈簧的形變量不變.
答案 D
10.如圖9所示,開口向下豎直放置的均勻玻璃管中用一段水銀柱封閉一定質(zhì)量的空氣.大氣壓為p0.靜止時被封閉的空氣壓強為p,體積為V.下列說法中正確的是 ( ).
A.靜止時被封閉的空氣壓強p一定小于大氣壓p0
B.若緩慢將玻璃管順時針轉(zhuǎn)動30°,被封閉的空氣柱體積將變大
C.若保持豎直狀態(tài)讓玻璃管開始自由下落,被封閉的空氣柱的壓強將變?yōu)?
p0
D.若保持豎
9、直狀態(tài)將玻璃管豎直上拋,被封閉的空氣柱的壓強將變?yōu)閜0
解析 靜止時被封閉的空氣壓強p=p0-h(huán),故A正確;緩慢將玻璃管順時針轉(zhuǎn)動時,水銀柱的壓強減小,氣體的壓強增大,氣體體積減小,B錯誤;玻璃管開始自由下落和豎直上拋時,水銀柱完全失重,封閉的空氣柱的壓強將變?yōu)閜0,C、D正確.
答案 CD
二、非選擇題(本題共2小題,每小題15分,共30分.計算題要求有必要的文字敘述,列出必要的方程和演算步驟.)
圖10
11.在一端封閉的U形管中用水銀柱封入一段空氣柱L,如圖10所示,當溫度為14 ℃時,測得h1為10 cm,h2為7 cm,L為15 cm,將U形管放入100 ℃水中時,h1變?yōu)?/p>
10、7 cm.則此時空氣柱壓強為多少?當時大氣壓強值為多少?
解析 分析空氣柱狀態(tài)(設(shè)大氣壓強值為p0)
初態(tài):p1=p0-Δh=(p0-3)cmHg V1=LS=15S cm3
T1=287 K
末態(tài):p2=p0+Δh′=(p0+3)cmHg V2=(L+3)S=18S cm3
T2=373 K
由理想氣體狀態(tài)方程得=
代入數(shù)值解得,大氣壓強為p0=72.25 cmHg
空氣柱的壓強p1=p0-3 cmHg=69.25 cmHg.
答案 69.25 cmHg 72.25 cmHg
12.盛有氧氣的鋼筒在7 ℃的室內(nèi),筒上壓強計指示出氧氣壓強為80個工業(yè)大氣壓,當搬到27 ℃的工地,用去一半氧氣后,壓強計指示出氧氣壓強為40個工業(yè)大氣壓,問這鋼筒有無漏氣?
解析 對鋼筒中的氧氣
初態(tài):p1=80個工業(yè)大氣壓 V1=? T1=280 K
末態(tài):p2=40個工業(yè)大氣壓 V2=2V1 T2=300 K
假設(shè)不漏氣,由理想氣體狀態(tài)方程得=
代入數(shù)值解得,p2′=42.9個工業(yè)大氣壓
由于p2′>p2,所以鋼筒漏氣了.
答案 鋼筒漏氣