课时分层作业4 气体实验定律-2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第三册【名师导航】同步Word练习(鲁科版)

课时分层作业(四)　气体实验定律 (建议用时：25分钟) ◎考点一　气体的等温变化 1．(多选)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，则细管中被封闭空气的下列说法不正确的是(　　) 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 ACD　[当水位升高时，细管中的水位也升高，被封闭空气的体积减小，由玻意耳定律可知，压强增大，B正确．所以不正确的选A、C、D．] 2．(多选)如图所示，水银柱上面封闭一段气体，管内外水银面高度差h＝72 cm，大气压强为76 cmHg，下列说法不正确的是(　　) A．将管稍微上提，h不变 B．将管稍微上提，h变大 C．将管下插至管顶与管外水银面高度差为70 cm时，管内外水银面高度差也是70 cm D．将管下插至C项所述位置时，管内外水银面高度差小于70 cm AC　[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．] 3．如图所示，空的薄金属筒开口向下静止于恒温透明液体中，筒中液面与A点齐平．现缓慢将其压到更深处，筒中液面与B点齐平，不计气体分子间相互作用，且筒内气体无泄漏(液体温度不变)．下列乙中能体现筒内气体从状态A到B变化过程的是(　　) A　　　B　　　C　　　D C　[气体发生等温变化，由玻意耳定律可知，气体的压强与体积成反比，金属筒从A下降到B的过程中，气体体积V变小，压强p变大，选项C正确．] 4．如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置，右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20 cm(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＝10 cm．(环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg)求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)． [解析]　设U形管横截面积为S，右端与大气相通时，左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后，左管中封闭气体的压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p．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＝50 cmHg． [答案]　50 cmHg ◎考点二　气体的等容变化 5．某同学家一台新电冰箱能显示冷藏室内的温度，存放食物之前该同学进行试通电，该同学将打开的冰箱密封门关闭并给冰箱通电．若大气压为1.0×105 Pa，刚通电时显示温度为27 ℃，通电一段时间后显示温度为7 ℃，则此时密封的冷藏室中气体的压强是(　　) A．0.26×105 Pa B．0.93×105 Pa C．1.07×105 Pa D．3.86×105 Pa B　[冷藏室气体的初状态：T1＝(273＋27)K＝300 K，p1＝1×105 Pa，末状态：T2＝(273＋7)K＝280 K，压强为p2，气体体积不变，根据查理定律得： ，代入数据得：p2≈0.93×105 Pa．]＝ 6．一定质量的气体，在体积不变的情况下，温度由0 ℃升高到10 ℃时，其压强的增加量为Δp1，当它由100 ℃升高到110 ℃时，其压强的增加量为Δp2，则Δp1与Δp2之比是(　　) A．1∶1 B．1∶10 C．10∶1 D．10∶110 A　[等容变化，这四个状态在同一条等容线上，因Δt相同，所以Δp也相同，故A正确．] 7．用易拉罐盛装碳酸饮料非常卫生和方便，但如果剧烈碰撞或严重受热会导致爆炸．我们通常用的可乐易拉罐容积V＝355 mL．假设在室温(17 ℃)下罐内装有0.9V的饮料，剩余空间充满CO2气体，气体压强为1 atm．若易拉罐能承受的最大压强为1.2 atm，则保存温度不能超过多少？ [解析]　取CO2气体为研究对象，则： 初态：p1＝1 atm，T1＝(273＋17)K＝290 K， 末态：p2＝1.2 atm，T2＝？． 气体发生等容变化， 由查理定律得＝ T2＝K＝348 K，T1＝ t＝(348－273) ℃＝75 ℃． [答案]　75 ℃ ◎考点三　气体的等压变化 8．如图所示，一导热性良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦)，温度升高时，改变的量有(　　) A．活塞高度h B．汽缸高度H C．气体压强p D．弹簧长度L B　[以汽缸整体为研究对象，由受力平衡知弹簧弹力等于总重力，故L、h不变，设缸壁的重力为G1，则封闭气体的压强p＝p0－保持