11.2 气体的等温变化（2）实验误差分析 实际应用 作业-2022-2023学年高二下学期物理沪科版（2020）选择性必修第三册

11B 物理选修 第十一章 气体、液体和固体 作业5 第二节 气体的等温变化（1）玻意耳定律 班级________姓名________学号________日期________ 1、 单项选择题（只有一个选项正确） 1. ★如图所示，一定质量的气体从状态a沿图线变化到状态b，则气体可能（　　） （A）温度升高 （B）物质的量增大 （C）温度降低 （D）温度不变 2. ★如图，玻璃管内开口向下置于水银槽内，管内封闭了一段气体，在槽内缓慢加入水银过程中，管内封闭气体状态变化可能是下图中的（　　） （A）（B）（C）（D） 3. ★★★如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管固定在竖直平面内，两段水银柱A和C将空气柱B封闭在左侧竖直段玻璃管，平衡时A段水银有一部分在水平管中，竖直部分高度为h2，C段水银两侧液面高度差为h1。若保持温度不变，向右管缓缓注入少量水银，则再次平衡后（　　） （A）空气柱B的长度减小 （B）左侧水银面高度差h2减小 （C）空气柱B的压强增大 （D）右侧水银面高度差h1增大 2、 多项选择题（有两个及以上项正确） 4. ★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（视为理想气体），设温度不变，洗衣缸内水位升高，则下列各个描述细管中被封闭的空气状态变化的图像中与上述过程相符合的是（　　） （A）（B）（C）（D） 3、 填空题 5. ★★做“用研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时，缓慢推动活塞，注射器内空气体积逐渐减小，多次测量得到如图所示的图线（其中实线是实验所得图线，虚线为一条双曲线，实验过程中环境温度保持不变） （1）在此实验操作过程中注射器内的气体分子平均动能如何变化？__________，因为__________（请简述理由）； （2）仔细观察不难发现，该图线与玻意耳定律不够吻合，造成这一现象的可能原因是____________； （3）（单选题）把图像改为图像，则图像应是( ) （A） （B） （C） （D） （4）若实验操作过程一切正常完美，结果注射器中放入了一个彩虹糖，请问如何确定彩虹糖的体积？____________________________________________________________________________。 6. ★★★★某同学尝试“吸”开“马德堡半球”。如图所示，一内壁光滑的导热汽缸固定在水平地面上，一横截面积 SA、质量 M 的活塞将一定质量的理想气体和一个圆柱形“马德堡半球”装置密封在汽缸内。圆柱形“马德堡半球”竖直悬挂，“半球”内部已近似抽成真空，上下两片“半球”质量均为 m，中空部分横截面积为 SB，忽略两半球间的接触面积及壁厚，两片合并后所占据的总体积为 VB。初始时，缸内气体压强等于大气压强 p0，汽缸与活塞之间的容积为 VA，重力加速度为。用水平向右的拉力缓慢拉动活塞，当拉力大小 F =________时，两“半球”恰自动分开；在此过程中活塞向右移动的距离 d =________。 7. ★★★如图是“用DIS研究在温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验装置。 主要步骤如下： ①将压强传感器调零； ②把活塞移至注射器满刻度处； ③逐一连接注射器、压强传感器、数据采集器、计算机； ④推动活塞，记录多组注射器内气体的体积V，以及相应的压强传感器示数p。 （1）实验操作中，除了保证封闭气体的温度恒定以外，还需保证_____不变。为此，在封入气体前，应________________。 （2）其中一小组根据测量的数据，绘出p-图像如图所示。发现图线的上端出现了一小段弯曲，产生这一现象的可能原因是：_________。 （3）另一小组实验时缓慢推动活塞，记录4组注射器上的刻度数值V，以及相应的压强传感器示数p。在采集第5组数据时，压强传感器的软管脱落，重新接上后继续实验，又采集了4组数据，其余操作无误。 （A） （B） （C） （D） 该小组绘出的V-关系图像应是_______________，给出分析依据：_________________。 4、 简答题 8. ★★如图，开口向上内壁光滑的导热汽缸的底面积为S，高为。缸内用放有细沙的轻薄活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞静止在离缸底h处。环境温度为，大气压强为p0，重力加速度为g。若将沙缓慢取走，保持环境温度不变，活塞缓慢上升到与缸口平齐时，沙刚好全部取走，求细沙的质量m； 9. ★★夏天天降暴雨，导致城市内涝。如图所示为某城市下水管道的侧面剖面图，由于井盖的泄水孔因故堵塞，在井盖与水面之间封闭一定气体。当下水道内水位上升时，井盖可能会不断跳跃，设井盖质量=25kg，圆柱形竖直井内水面面积，图示时刻井盖底面到水面间距，此时封闭气体压强